全固态锂电池的发展面临四大挑战

全固态锂电池的发展面临四大挑战

核心提示:最近，中、日、美三国政府提出的发展动力电池的目标是能源密度，能源密度越来越高，从每公斤300瓦时提高到500瓦时

近年来，中、日、美三国政府提出的动力电池的发展目标是能源密度。核心目标越来越高，从每公斤300瓦时到每公斤500瓦时。目标包括美国能源部和中国的重点项目，纳米材料和基因组。

如何实现这些超高的能量密度指标，同时还要考虑到电池使用的安全性、寿命、成本，这是很多开发者面临的问题。

 

从技术分析的角度来看,主要的动力电池或人造石墨阳极材料匹配这样的阳极材料,然后提高能量密度,可能会引入硅阳极,体积膨胀是很难解决这个问题,然后是与金属锂取代硅阳极,研究和发展到现在1972年,持续了50多年,有很多的挑战,其中最关键的问题是在有机溶剂中还是最发达的，在有机溶剂中第一个问题就是它不像石墨阳极中的锂那样在内外、不均匀沉淀。二是自发和电解液反应，体积变化也比较大。逐渐导致锂离子电池VCR膜不能稳定存在、安全、自放电等方面不能满足需求，很多企业和研发团队把希望寄托在固态锂上。固态电池和形成微电池是一个三层结构,刚才固态电解质隔膜电解液更换,这是一个典型的照片,没有本质的区别,其核心是可能的-使用金属锂,在这种情况下,积极的一面,原来的液体可以完全浸润积极的粒子,接触在积极的一面,这是难度非常大。从每个人都预期优势,如果使用金属锂,现在容易燃烧和爆炸的电解液,等等会延长使用寿命和其他模块配置预计,这些数据需要在实践中进一步测试,在2007年,出版于2008年,日本的NEDO这样一个路线图,在2030年,在长期内很多形式出现在固态电池的形式,包括锂、锂硫和锂空气电池,这些路线在不断修订,但总的来说是一种提高安全性的策略，是稳固的。

 

报纸上,美国2016年的二千万美元的项目,完全支持所有类型的固态电解质的发展,固体聚合物电解质的制造技术,现在在中国,在过去的三年里,由团队从事固态电池的发展,显示单位,有能力开发一个小团队,大量的研究和开发团队从南到北,新能源公司包括宁德市时代,苏州新陶瓷和瑜伽卫浴有限公司等等，我不一一介绍。

 

总的来说，全固态锂电池的发展面临四个方面的挑战。一是如何满足阳极和阴极的要求，以及固体电解质在电极水平上的离子输运问题，特别是在循环过程中。以及锂金属电极和固体锂的体积。

 

接下来，中国科学院在2013年决定采用纳米试验项目。在这里，我们提出了制造一种长续航能力的动力电池，通过提高能量密度来扩大电动汽车的行驶里程，并提出了每公斤300瓦时的目标，这与当前的国家任务是一致的。这其中包括第三代锂离子电池技术，包括目前的固态电池、锂硫电池和锂空气电池，包括12个研究所，24个PI, 400人，一直处于动态管理之下。

 

然后简单试点项目进展,在样本的水平一些高能量密度锂离子,锂,锂硫,空也建立了一个高水平的诊断分析平台,引入无机磷酸盐锂金属锂表面做这事情,改善其稳定性,它是由化学,郭博士。他们最近开发了聚醚丙烯酸酯，这是一个非常重要的突破。