固态锂金属电池正成为电动车电池之热门选项
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虽然,锂离子电池做一些令人惊奇的事情,但是电动车价格不容易下跌,也成为许多厂商
积极想改变的电池技术之一。未来只要任何企业或机构能够提供比锂离子技术更便宜的替
代品,那么将有很大的机会赢得汽车产业人士的青睐。
近期最为热门的固态锂金属电池就成为,能够在能量密度显著提高下,以较低成本获得这
一电池技术。
早在2017年,美国能源部就投入研究锂金属在EV能源储存领域的技术,当时成本估计约为
每千瓦时320美元。不过,随着时间的推移,其有潜力降至每千瓦时70至120美元之间的成
本。
当时,传统的锂离子电动车电池的价格为235美元,并预计可能会降至100至160美元。现
今最新研究是下一代锂离子电池的价格预计会降至90至125美元。但是为何厂商依旧想要
让锂金属电池取代锂离子电池呢?其实,电池稳定度与安全性,仍是另外一个需要考量的
重点。
为了达到固态,美国橡树岭国家实验室(ORNL)期望采用聚合物(又称塑胶)和陶瓷基复
合材料,在不牺牲机械强度的情况下兼顾两者的优点──低成本和高导电率。之后,其是
采用3D互连的聚合物/陶瓷复合材料作为薄膜固态电解质。
通过部分烧结3D互连的陶瓷结构与聚合物以填充孔,制成坚固的薄膜。这将使得新产生的
电解质,在机械上既坚固又可在室温下,具有高的锂离子传导性。预计该技术离商品化的
时程已经不远了。
从长远来看,这项技术的成功将为美国制造一种具有更高容量,更低成本和更高安全性的
新型电池平台。
美国通用汽车也宣布,预计将在2025年投入生产锂金属电池。由于该电池其能量密度几乎
是现今电池的两倍,因此,一辆电动车在充饱的情况下,将来能够行驶距离会高达500至
600英哩。
通用汽车并预言,电动车电池组的成本,在短期内,将跌至每千瓦时100至120以下,并预
计研发阶段的真正突破性创新将比预期的还要快。
特斯拉方面,提出了一种混合锂离子/锂金属电池,该电池是通过在石墨上电镀锂金属来
实现。与传统的锂离子电池相比,在石墨顶部进行锂金属电镀的混合阳极电池设计,可将
能量密度提高20%。
总之,锂金属电池技术已经逐步浮出台面,对于未来电动车的成本下降,行驶距离提高,
以及安全性带来更棒体验。