搶占下一代鋰電技術(shù)制高點(diǎn)—固態(tài)電池

五月十四日，據(jù)《TheKoreaTimes》等多家媒體報(bào)道，三星計(jì)劃與現(xiàn)代合作開發(fā)電動(dòng)汽車，并為現(xiàn)代電動(dòng)汽車供應(yīng)動(dòng)力鋰電池和其他聯(lián)網(wǎng)汽車部件。媒體預(yù)計(jì)，三星和現(xiàn)代將很快簽署有關(guān)電池供應(yīng)的無約束力諒解備忘錄。據(jù)悉，三星向現(xiàn)代宣介紹了其最新的固態(tài)電池。

據(jù)三星說法，其原型電池充滿電后，可以讓電動(dòng)汽車一次行駛超過800公里，電池循環(huán)壽命超過1000次，并且體積比同容量鋰離子電池小50%。也正因此，固態(tài)電池被認(rèn)為是未來10年最適合電動(dòng)汽車的動(dòng)力鋰電池。

2020年三月初，三星高等研究院（SAIT）與三星日本研究中心（SRJ）在《自然-能源》（NatureEnergy）雜志上發(fā)表《High-energylong-cyclingall-solid-statelithiummetalbatteriesenabledbysilver–carboncompositeanodes》，介紹了其在固態(tài)電池領(lǐng)域的最新進(jìn)展。

這種電池采用固態(tài)電解質(zhì)，在高溫下不易燃，還能抑制鋰枝晶生長(zhǎng)防止穿刺短路。此外它使用銀碳（Ag-C）復(fù)合層作為陽極，能將能量密度提高到900Wh/L，1000圈以上長(zhǎng)循環(huán)壽命及99.8%極高庫倫效率（充放電效率），電池一次充電后可驅(qū)動(dòng)汽車行駛800公里。

不過發(fā)表論文的SAIT和SRJ均為科研機(jī)構(gòu)而非主攻工藝的三星SDI，文章僅闡明了新電池的原理、結(jié)構(gòu)和性能，初步判斷該電池仍處于實(shí)驗(yàn)室階段，短時(shí)間內(nèi)難以量產(chǎn)。

固態(tài)電池與傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池的差別在于用固態(tài)電解質(zhì)替代電解液和隔膜，不必使用嵌鋰的石墨負(fù)極，直接使用金屬鋰做負(fù)極，減輕了負(fù)極材料用量，有希望獲得安全性更高、單體能量密度更高（＞350Wh/kg）和壽命更長(zhǎng)（＞5000次）的動(dòng)力鋰電池，以及特殊功能（比如柔性）等需求。

新體系電池包括固態(tài)電池、鋰流電池及金屬空氣電池。固態(tài)電池的三大體系各有優(yōu)勢(shì)，其中聚合物電解質(zhì)屬于有機(jī)電解質(zhì)，氧化物與硫化物屬于無機(jī)陶瓷電解質(zhì)。

縱覽全球固態(tài)電池公司，有初創(chuàng)公司，也不乏國(guó)際廠商，公司之間獨(dú)踞山頭信仰不同的電解質(zhì)體系，未出現(xiàn)技術(shù)流動(dòng)或融合的態(tài)勢(shì)。目前已經(jīng)有一部分技術(shù)路線接近了工業(yè)化的條件，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化之路也一直在進(jìn)行中。