商業(yè)化之路早于鋰空氣電池 豐田發(fā)力全固態(tài)鋰電池

　　與其他許多車企一樣，豐田也在鋰空氣電池上投入了大量研發(fā)精力。工程師追求更高的能量密度從而讓能夠跑得更遠。

　　在2014鋰電池國際會議(International Meeting on Lithium Batteries)上，豐田電池研究業(yè)務部的Hideki Iba博士與豐田歐洲先進技術小組的Chihiro Yada博士指出，若克服各項技術障礙，鋰空氣電池要到2030年才能真正商業(yè)化。

　　在開發(fā)鋰空氣電池技術的同時，豐田也在開發(fā)全固態(tài)電池，目前其實驗中的原型產(chǎn)品可達到400瓦時/升的體積能量密度。兩位專家對該類電池技術也作出了預測，在克服技術障礙的前提下，全固態(tài)電池可在2025年實現(xiàn)商業(yè)化，比鋰空氣電池早5年。

　　全固態(tài)電池具有能量密度大和額定功率高的特點，使它具有很大的發(fā)展?jié)摿?。?jīng)驗證全固態(tài)電池放電率可達到50C。

　　相比傳統(tǒng)鋰電池，全固態(tài)電池除了體積能量密度較高之外，還具有以下優(yōu)勢：

　　1、封裝效率更高。全固態(tài)電池設計可支持串行疊加排列(in-series stacking)和雙極結(jié)構(gòu)(bi-polar structure)。緊密的排列可減少電池組中無效空間(dead space)的體積。

　　2、更安全。全固態(tài)電池不會有電解液泄漏的隱患，并且它的不易燃物性和無機電解質(zhì)使其熱穩(wěn)定性更強。

　　3、更長的使用壽命。

　　“全固態(tài)電池在先前一段時間面臨的技術障礙是功率密度不夠高。原因在于電池陰極和固態(tài)電解質(zhì)之間的轉(zhuǎn)移電阻過高”Yada和Brasse兩位研究者如是說。因此，全固態(tài)電池開發(fā)過程中的主要任務就是提高它的功率密度。

　　研究者從以下3個方面對其功率密度進行改進：

　　1、開發(fā)能夠更易傳導鋰離子的固態(tài)電解質(zhì)?？梢圆捎醚趸铩⒘蚧?、氮化物作為固態(tài)電解質(zhì)材料。硫化物電解質(zhì)可以提供更高的離子傳導性，例如Li10GeP2S12化合物的離子傳導率可達0.012西門子/厘米。