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全固态锂电池性能优异 2025年前有望实现小批量生产

2021-10-11 17:18      责任编辑:周圆    来源:www.newsijie.com    点击:
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全固态锂电池性能优异 2025年前有望实现小批量生产

  全固态锂电池,其电极、电解质均为固态,在工作时,电池内部不存在任何液体、气体。与传统锂电池相比,全固态锂电池具有能量密度高、安全性高、体积小、重量轻、柔性化、循环寿命长等优点。电动汽车动力电池的续航能力、安全性成为限制其市场渗透率快速提升的重要因素之一,全固态锂电池的优异性能使得其成为动力电池的重要发展方向。
 
  电极与电解质是锂电池的核心组成部分。从电极来看,全固态锂电池的正极材料兼容性高,可以采用现有的磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂等材料,也可以采用镍钴锰(NCM)、镍钴铝(NCA)、复合正极材料等新型材料;负极材料可以使用石墨、硅碳等现有材料,但其能量密度不足,未来金属锂将成为发展趋势,金属锂复合负极材料可有效抑制锂枝晶生长,更具有发展潜力。
 
  从电解质来看,相较于传统锂电池,全固态锂电池电解质发生重大改变,不再采用电解液而采用固体电解质,并需要具备离子电导率高、化学性质稳定等特质。现阶段,全球主要研究的固体电解质主要包括有机体系电解质、无机体系电解质两大类。有机体系电解质主要是聚合物电解质,例如聚氧化乙烯(PEO);无机体系电解质主要有氧化物体系电解质、硫化物体系电解质等类型。
 
  根据新思界产业研究中心发布的《2021年全固态锂电池行业深度市场调研及投资分析报告》显示,在海外,法国、美国、日本等国家均在大力研发全固态锂电池。法国Bolloré公司是全球首家将全固态锂电池应用于电动车的公司,日本丰田是全球申请全固态锂电池专利最多的企业,除这两家企业外,海外其他研究全固态锂电池的企业还有美国Sakit3、日本本田、日本松下等。相较来看,日本是全球全固态锂电池技术研究较为先进的国家,特别是硫化物全固态锂电池研究成果较多。
 
  与法国、日本等国家相比,我国全固态锂电池研究起步较晚,专利申请量较少。受新能源汽车产业快速发展拉动,为拥有技术竞争主导权,我国布局全固态锂电池领域的企业数量不断增多,代表性企业主要有宁德时代、赣锋锂业、清陶能源、珈伟股份、中航锂电、国轩高科、比亚迪等。此外,全固态锂电池相关研究机构及高校研究成果也在不断问世,例如中科院青岛能源所突破了高能量密度固态锂电池技术。
 
  新思界行业分析人士表示,动力电池性能已经成为限制电动汽车市场渗透率提升的重要因素,为抢占先机,国内外企业加大力度布局全固态锂电池市场,预计2025年之前,全固态锂电池有望实现小批量生产。与日本相比,我国全固态锂电池研究起步晚,相关研究机构加快研发步伐的同时,有实力的企业也需加快研究成果商业化转化速度,避免国内市场被国外企业所占据。
 
关键字: 全固态锂电池