三元液态锂电池就将达到技术瓶颈了吗？
来源：宝鄂实业
2019-05-18 09:48
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储能技术的发展，从来不是哪种特定的技术的发展，所以说下一代也是一样，从大规模化上来说，生产线的替代，材料价格的涨落和国家意志（毕竟涉及到产业支持和补贴）都是很关键的因素。即使在现阶段，锂电池也只是在3C和汽车领域用的比较多的能源转化设备（只是我们经常看到，用到而已）。而将来还会有很多有潜力的储存能量的方式，在各方面的储能环境的局限导致其会有特定的储能器件。据我了解，从替代锂离子电池的角度上来说，个人理解，下一代电池还是朝着更高的能量密度的体系去发展的按照顺序，现在可见的Si/C复合材料负极（正极材料知道的不多，但大多数高压材料结构还是不稳定）和产业化进程被大牛们几乎垄断的全固态锂离子电池（个人觉得是锂金属电池能否应用的关键），下一代和下下代的Li-S电池，金属-空气燃料电池（Al-O2,Zn-O2等，Li-O2我表示仅仅是谨慎的乐观，至少现阶段是）。
当然现在前两者已经处于或者正在处于产业化进程，后两者正处于实验室阶段，同期有竞争力的产品还有燃料电池（最近在看这方面的东西，丰田已经生产用于电动汽车），超级电容器（固定轨道的交通系统和需瞬时功率的系统当中，所谓快充快放）。说到超级电容器，还想多说两句，很多人都希望超电去取代锂电池，但是其储能机理已经决定其单位质量或者单位体积能量密度很难超过锂电。也有一些我不太懂的能源系统，比如机械飞轮，核电池和无线充电。万一什么时候来一次技术爆炸，无限充电快速发展，我想，以上考虑的问题就都不是问题了(￣▽￣)"。
单论更高能量密度/比能量的二次电池（排除燃料电池、核电池，因为它们是一次电池，比如氢燃料电池、金属/空气燃料电池，燃料电池应该去和石油、天然气、生物乙醇、内燃机、蒸汽机对比，比效率、比功率、比成本、比污染，无论如何也比不到锂离子电池头上，顶多能配锂离子电池弄个电电混动，但是内燃机也有配锂离子电池做油电混动啊，也是一样的），理论上的最高比能量体系是锂/硅体系或者锂/空气（真）体系，这两个体系都未必一定能实现。
金属锂负极已经研究了三十多年，现在热门的体系锂硫、锂空、全固态电池都是通过使用金属锂才能获得高比能量，但是金属锂负极的枝晶问题这三十多年是没有解决的，不知道有没有可能解决，在我看来是停滞三十年没什么实质进展的。
现在研究的锂氧气电池算上氧气罐重量的话能量密度应该是低于常规电池的，除非实现真正的空气作为电极反应物才是有意义的工作，也很难，因为氮气也和锂反应，空气中能和锂反应的东西太多了。
硅的问题现在在一步步的走，添加量在一点点增加，可能是最接近量产（低硅含量的体系已有量产）的一项吧。
其它的金属元素（Na电池、Mg电池、Zn电池、Al电池）比能量没有能够超过锂的，我想一定不会是下一代电池，为什么一定要研发一个理论上就比上一代产品性能要差的体系呢？
辅材上，石墨烯啊固态电解质啊什么的，影响不大，顶多就是锦上添花（如果不是添乱的话，现在看石墨烯起到的负面效果的可能性还要大一点），算不上新一代吧。
至于更高倍率的电池如超级电容、赝电容这些，我不认为能算下一代，因为只要肯降能量密度，总有办法做到更高倍率的，比能量是一个热力学的问题，比功率是个动力学的问题，热力学的问题无疑更基础一些，动力学的问题无论如何无法超出热力学划定的范围。
所以差不多就这样了，终点算成是金属锂配硅，大概比能量1000Wh/kg，现在是300Wh/kg，看中间怎么分、分几代。
