第一個針對液態(tài)鋰電池這一塊，電解液中只含有液體電解質(zhì)的這種鋰蓄電池，單純從電解液角度考慮?；旌瞎桃菏请姵刂型瑫r含有液體和固體電解質(zhì)的鋰蓄電池。半固態(tài)就是電池中任一側(cè)電極只要不含電解液我們就認(rèn)為是半固態(tài)鋰電池。最后是全固態(tài)鋰電池，就是電池單體里頭沒有液體，這就叫全固態(tài)鋰電池。所以現(xiàn)在針對電池里頭，比如說我用PEDF做成一種凝膠的，或者比如我用某一種高分子材料做成的叫不叫固態(tài)鋰電池，從我們的定義里頭似乎不叫，當(dāng)然不同的人叫不一樣，他可能也出一個定義的標(biāo)準(zhǔn)，這個我們就不說了。

 

　　針對電池的分類里頭，我們從這一頁來看，液態(tài)電池、混合固液電池和全固態(tài)電池里頭有不同的定義，前面也簡單講了，這里頭針對這個體系做了一個更明確的細(xì)分。液態(tài)電池和固態(tài)電池的優(yōu)劣勢對比到底有哪些呢?第一個，就是在濫用條件下容不容易著火、容不容易爆炸的情況，從目前來看，我們初步的判斷，全固態(tài)電池不可燃燒、不會爆炸、沒有泄露、沒有腐蝕分子，這只是我們的判斷，真正的數(shù)據(jù)還會需要實(shí)際測試電池的數(shù)據(jù)，因?yàn)槔镱^沒有液體了，沒有體積急劇膨脹的材料了，所以我們認(rèn)為它應(yīng)該不會爆炸，可燃物基于負(fù)極金屬鋰，我們最近跟軍隊(duì)在做一個項(xiàng)目，在軍隊(duì)這一塊希望我們的電池在海水浸泡條件下做針刺會不會著火，這個我覺得現(xiàn)在我不敢說，有可能會著火，所以針對在耐用條件下會不會著火，外部這些條件其實(shí)影響因素很大，這是第一個。第二個就是腐蝕、界面反應(yīng)問題和高溫壽命的問題，前面大家一直在說針對整個的電池系統(tǒng)需不需要做熱管理，王博士也一直在講如果我們做自然冷卻可不可以，現(xiàn)在的這個電池體系如果它比如說冗余度做得足夠好的話我覺得是可以的，但是賭博固態(tài)電池來說可能更好。對于固態(tài)電池，現(xiàn)在的從高溫到低溫基本上是線性的，所以溫度低，它的離子電導(dǎo)率會低，溫度低了以后離子電導(dǎo)率會高。所以從固態(tài)電池本身來考慮的話，我們認(rèn)為高溫條件下它的工作可能會更好，從整個電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)來看，我們可能可以不再做冷卻系統(tǒng)，但是加熱系統(tǒng)、保溫系統(tǒng)我們可能還是要的。第三個就是針對氣脹變形、壽命短，原材料純度要求高。電池充放過程中只有鋰離子在跑，其他的都不跑，所以對材料的純度要求可以相對降低。制造成本和工藝復(fù)雜性這一塊，這個我覺得現(xiàn)在還不好說，目前來看，從我們整個的項(xiàng)目推進(jìn)角度來看的話，我們想著盡可能能兼容現(xiàn)有的設(shè)備，制造成本盡可能降低，能量密度這一塊，液態(tài)電池大家都認(rèn)為天花板在350Wh/Kg左右，或者350Wh/Kg以下，對于固態(tài)電池可能可以做得更高，并且我們預(yù)期有可能能做到500Wh/Kg左右，當(dāng)然也是從下面一步步往上做。下面主要是針對缺陷，就是提升大規(guī)模應(yīng)用、材料體系的發(fā)展、安全性的提高、成本具有顯著優(yōu)勢等等這些，固態(tài)電池其實(shí)現(xiàn)在在倍率性、在低溫條件下，續(xù)航性都做得不夠好。

 

　　我們簡單歸納總結(jié)一下，液態(tài)電池和固態(tài)電池的區(qū)別，固態(tài)電池可以使用金屬鋰作為負(fù)極，固態(tài)電池有望達(dá)到更高的能量密度，有望做得更安全(沒有熱失控)，可以做到更低的成本，可以做到更長的壽命，現(xiàn)在針對國家儲能這一塊，對于固態(tài)電池的要求，它的循環(huán)壽命是一萬次以上，壽命要求20年以上，這個要求還是非常高的。針對固態(tài)電池這一塊，這是液態(tài)電池，它是基于內(nèi)部并聯(lián)結(jié)構(gòu)，它可能會做一些調(diào)整，現(xiàn)在希望做成這樣，因?yàn)楣虘B(tài)電池本身里面有鋰離子在跑，其他的都不跑，所以我們把中間的集流體做成高分子的集流體，就是我只要電子能導(dǎo)電，離子不導(dǎo)電就行。正極的活性材料可以走到這一邊，負(fù)極的活性材料可以到這邊，這樣我可以做成一個電池內(nèi)部串聯(lián)的結(jié)構(gòu)，單體電池的電壓有望可以達(dá)到60V，為什么說是60V?因?yàn)?0V是直流的最高的安全電壓，這樣我可以把銅箔比較沉的取消掉，鋁箔比較高的取消掉，能量密度還可以提高，體積比能量還可以再提高。

 

　　這是針對能量密度這一塊，重量比能量這一塊也可以看一下，目前流行的是這些，大家看一下，LLZO材料密度是5.07，最輕的是PEO-LITFSI，它的密度是0.93，電解液大概是在1到1.2，也就是說如果我單純地把電解液換成電解質(zhì)，固態(tài)電池的能量密度一定是降低的，大家可以看一看，如果我把電解液替換成電解質(zhì)，基于現(xiàn)在的電池能量密度可以看一看，液態(tài)電池如果做到300、297，用LLZO是186，用LAGP是216，最高的是用聚合物，可以做到301，這是做整體的對比，有關(guān)電解液的不同，采用同樣固態(tài)電解質(zhì)的電芯質(zhì)量能量密度將降低。固態(tài)電解質(zhì)不具流動性體積占比一半高于液態(tài)，導(dǎo)致體積能量密度進(jìn)一步降低。能量密度非對等對比，鋰對固態(tài)電解質(zhì)，對NCM，對歸硅，液態(tài)電解質(zhì)對NCM這種體系的話我們認(rèn)為有可能做得高，也就是說如果做成全固態(tài)的，所以負(fù)極一定要改。第二個對于正極這一塊，如果我還用現(xiàn)在的材料，我叫它固態(tài)電解質(zhì)是沒有優(yōu)勢的，所以我要往高電壓走，這是固態(tài)電池大概的方向。

 

　　功率密度這一塊，大家都在說固態(tài)電池既然本體的離子電導(dǎo)率沒有那么高，它的倍比性是不是不好?他們做了極限實(shí)驗(yàn)，電池重量比能量大概是在不到20Wh/Kg，這個電池可以1500次放電，這就是全固態(tài)電池，它的電池溫度可以設(shè)得很高，沒關(guān)系，如果是液態(tài)電池就不行了，這里頭也可以看出來，如果我們要真正做到超高功率的電池的話，全固態(tài)電池其實(shí)還是有優(yōu)勢的。

 

　　我們期望全固態(tài)電池解決的問題：防止SEI膜持續(xù)生長，防止鋁箔被腐蝕，不再擔(dān)心游離過渡金屬，不再擔(dān)心過渡金屬溶解，不再擔(dān)心正極析氧，不再懼怕低溫過充析鋰，不再懼怕鋰枝晶短路，負(fù)極可以含鋰，正極可以充到高電壓，不再擔(dān)心漏液，不擔(dān)心高溫儲存及運(yùn)行，大大降低熱失控風(fēng)險(xiǎn)，不再爆炸，這是我們希望全固態(tài)電池能解決的內(nèi)容，但是真要解決了就妥了。

 

　　固態(tài)電解質(zhì)這一塊，目前全球在做研究開發(fā)的或者比如說能買得到的固態(tài)電解質(zhì)大概是這六種，看看這個雷達(dá)圖，沒有一個是非常好的或者可以直接用的。有不同的優(yōu)點(diǎn)，也有不同的缺點(diǎn)，有的就是性能好，有的就是可量產(chǎn)性好，量產(chǎn)性不好，有的比如說在做的時候做不好，有的對水特別敏感。

 

　　再來看看正極材料，從現(xiàn)在來看，實(shí)心數(shù)據(jù)右邊界為2017年水平，虛框?yàn)槲磥戆l(fā)展?jié)摿?，我們認(rèn)為現(xiàn)有的正極材料發(fā)展的空間還有這么大。正極能量密度進(jìn)一步提升的辦法是：攙雜、包覆、CEI添加質(zhì)，然后提高晶壓實(shí)密度、提高正極厚度，等等這都是操作的辦法。

 

　　再看看負(fù)極。實(shí)心區(qū)域?yàn)槟壳傲慨a(chǎn)水平，虛框?yàn)榘l(fā)展?jié)摿ΑＮ覀冋J(rèn)為如果做到預(yù)鋰化，我們可以把現(xiàn)有的材料基于克容量拉平，拉平到一千毫安每克，有沒有可能做得更高?可以，但是為了跟正極匹配，優(yōu)化做得比較好，我們認(rèn)為做到一千毫安每克就夠了。