液態(tài)鋰電池存在安全隱患？固態(tài)鋰電池安全性更高
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-21 11:06
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傳統(tǒng)的液態(tài)鋰電池，被科學(xué)家們喻為“搖椅式電池”，搖椅兩端為電池的正負(fù)兩極，中間為電解質(zhì)（液態(tài)）。其中的鋰離子如同優(yōu)秀的運(yùn)動(dòng)員在正負(fù)兩極間來(lái)回奔跑，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中即完成電池的充放電過(guò)程。
然而，這種看似有趣的結(jié)構(gòu)卻存在隱患。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，今年上半年電動(dòng)汽車(chē)發(fā)生過(guò)10起燃燒事故。某消防單位對(duì)此總結(jié)，新能源汽車(chē)發(fā)生燃燒最為常見(jiàn)的場(chǎng)景表現(xiàn)為充電過(guò)程中的燃燒，此外，電池在行駛或停駛過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生燃燒。
安全性更高，可繼承液態(tài)鋰電池“江湖地位”
液態(tài)鋰電池為何會(huì)頻發(fā)爆炸，有專(zhuān)家分析，原因在于傳統(tǒng)鋰電池在大電流下工作有可能出現(xiàn)鋰枝晶，從而刺破隔膜導(dǎo)致短路破壞；電解液為有機(jī)液體，在高溫下會(huì)加劇發(fā)生副反應(yīng)、氧化分解、產(chǎn)生氣體、發(fā)生燃燒的傾向。
而近年來(lái)，學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界認(rèn)為采用固態(tài)電池在安全性上相對(duì)有所保障，視其可以繼承液態(tài)鋰電池的“江湖地位”。
“儲(chǔ)能的春天已經(jīng)到來(lái)，儲(chǔ)能行業(yè)開(kāi)始萌芽開(kāi)花，在各類(lèi)儲(chǔ)能技術(shù)中，電池儲(chǔ)能最受關(guān)注，也是發(fā)展最快的儲(chǔ)能技術(shù)方向。全固態(tài)鋰離子電池是規(guī)?；瘍?chǔ)能理想的化學(xué)電源。”中國(guó)科學(xué)院電工研究所儲(chǔ)能技術(shù)研究組陳永翀教授表示。
專(zhuān)家認(rèn)為，全固態(tài)鋰離子電池采用固態(tài)電解質(zhì)替代傳統(tǒng)有機(jī)液態(tài)電解液，有望從根本上解決電池安全性問(wèn)題，是電動(dòng)汽車(chē)和規(guī)?；瘍?chǔ)能的理想化學(xué)電源。
北京理工大學(xué)電動(dòng)車(chē)輛國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室、中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)電動(dòng)車(chē)輛專(zhuān)業(yè)委員會(huì)委員孫立清曾表示，相較于傳統(tǒng)鋰電池，固態(tài)鋰電池的差異在于電解質(zhì)固態(tài)化，理論上存在一定的優(yōu)勢(shì)。
由于固態(tài)鋰電池采用鋰、鈉制成的玻璃化合物為傳導(dǎo)物質(zhì)，取代以往鋰電池的電解液，大大提升了鋰電池的能量密度。采用固態(tài)電解質(zhì)，可以阻止電池中的一些成分燃燒。
專(zhuān)家介紹，固態(tài)鋰電池的密度及結(jié)構(gòu)可以讓更多帶電離子聚集在一端，傳導(dǎo)更大的電流，進(jìn)而提升電池容量。因此，在同樣的電量下，固態(tài)電池體積將變得更小。而且，由于固態(tài)電池中沒(méi)有電解液，封存將會(huì)變得更加容易，在汽車(chē)等大型設(shè)備上使用時(shí)，也不需要再額外增加冷卻管、電子控件等，不僅節(jié)約了成本，還能有效減輕重量。
開(kāi)發(fā)還在路上，一些關(guān)鍵問(wèn)題有待突破
將固態(tài)電解質(zhì)引入鋰電池，是為了突破目前有機(jī)電解液存在的種種限制，提升電池的能量密度、功率、溫度范圍和安全性。與會(huì)專(zhuān)家提出，真正實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，仍需首先解決現(xiàn)有電解質(zhì)材料本身以及與電極界面存在的問(wèn)題。
針對(duì)中國(guó)的拉美和加勒比地區(qū)學(xué)術(shù)研究組織研究了去年中國(guó)對(duì)其直接投資，發(fā)現(xiàn)中資流入大幅下滑，智利取代巴西成為接手中國(guó)投資第一大國(guó)。此外，投資拉美和加勒比地區(qū)的中企超過(guò)95%為私有制企業(yè)。
拉丁美洲和加勒比地區(qū)中國(guó)學(xué)術(shù)網(wǎng)(RedALC-China)3月31日發(fā)布的《2019年中國(guó)在拉丁美洲與加勒比地區(qū)直接投資報(bào)告》顯示，2018年，中國(guó)對(duì)拉美和加勒比地區(qū)（下稱(chēng)LAC地區(qū)）共有46項(xiàng)對(duì)外直接投資（OFDI），交易額累計(jì)為82.03億美元（約合人民幣549.18億元)，相比2017年下降了31.8%。
而同一時(shí)期（2018年），LAC地區(qū)獲得的外國(guó)直接投資總額，從2017年的1550億美元，降至2018年的1490億美元，降幅為近4％。
自2016年開(kāi)始，中國(guó)在LAC地區(qū)的OFDI交易額、交易數(shù)量便一直呈現(xiàn)下滑趨勢(shì)。2017年，中國(guó)在該地區(qū)的OFDI交易額達(dá)到120.18億美元，同比下降了約24.32%。
報(bào)告指出，其得出的數(shù)據(jù)基于實(shí)際執(zhí)行的投資交易（而非宣布的投資），因此其數(shù)據(jù)與各國(guó)商務(wù)部、聯(lián)合國(guó)的數(shù)據(jù)有所出入。
盡管如此，多份研究報(bào)告表明，中國(guó)去年在LAC地區(qū)的OFDI均呈現(xiàn)較大幅度的下滑。波士頓大學(xué)全球發(fā)展政策研究中心（GDP中心）2月底報(bào)告顯示，2018年，中國(guó)在LAC地區(qū)的并購(gòu)和綠地投資累計(jì)總交易額為92億美元，相比2017年下滑近58%。
從投資形式看，RedALC-China的報(bào)告將中國(guó)在LAC地區(qū)的投資分為并購(gòu)、新建投資/綠地投資。2018年，中國(guó)在當(dāng)?shù)刂饕扇〔①?gòu)的投資方式。并購(gòu)交易金額約占總投資額的74.75%，交易數(shù)量23筆，占總投資數(shù)量的一半。
從國(guó)家分布看，去年中國(guó)的直接投資主要流向了智利，該國(guó)接收了63.03％的中資。其獲得的中國(guó)投資額從2017年的27.64億美元，猛增至51.7億美元。這主要得益于天齊鋰業(yè)收購(gòu)該國(guó)碳酸鋰供應(yīng)巨頭SQM。2018年12月，國(guó)內(nèi)鋰業(yè)龍頭天齊鋰業(yè)以40.66億美元，完成收購(gòu)智利鋰業(yè)巨頭SQM公司23.77%股權(quán)。
然而，這種看似有趣的結(jié)構(gòu)卻存在隱患。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，今年上半年電動(dòng)汽車(chē)發(fā)生過(guò)10起燃燒事故。某消防單位對(duì)此總結(jié)，新能源汽車(chē)發(fā)生燃燒最為常見(jiàn)的場(chǎng)景表現(xiàn)為充電過(guò)程中的燃燒，此外，電池在行駛或停駛過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生燃燒。
安全性更高，可繼承液態(tài)鋰電池“江湖地位”
液態(tài)鋰電池為何會(huì)頻發(fā)爆炸，有專(zhuān)家分析，原因在于傳統(tǒng)鋰電池在大電流下工作有可能出現(xiàn)鋰枝晶，從而刺破隔膜導(dǎo)致短路破壞；電解液為有機(jī)液體，在高溫下會(huì)加劇發(fā)生副反應(yīng)、氧化分解、產(chǎn)生氣體、發(fā)生燃燒的傾向。
而近年來(lái)，學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界認(rèn)為采用固態(tài)電池在安全性上相對(duì)有所保障，視其可以繼承液態(tài)鋰電池的“江湖地位”。
“儲(chǔ)能的春天已經(jīng)到來(lái)，儲(chǔ)能行業(yè)開(kāi)始萌芽開(kāi)花，在各類(lèi)儲(chǔ)能技術(shù)中，電池儲(chǔ)能最受關(guān)注，也是發(fā)展最快的儲(chǔ)能技術(shù)方向。全固態(tài)鋰離子電池是規(guī)?；瘍?chǔ)能理想的化學(xué)電源。”中國(guó)科學(xué)院電工研究所儲(chǔ)能技術(shù)研究組陳永翀教授表示。
專(zhuān)家認(rèn)為，全固態(tài)鋰離子電池采用固態(tài)電解質(zhì)替代傳統(tǒng)有機(jī)液態(tài)電解液，有望從根本上解決電池安全性問(wèn)題，是電動(dòng)汽車(chē)和規(guī)?；瘍?chǔ)能的理想化學(xué)電源。
北京理工大學(xué)電動(dòng)車(chē)輛國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室、中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)電動(dòng)車(chē)輛專(zhuān)業(yè)委員會(huì)委員孫立清曾表示，相較于傳統(tǒng)鋰電池，固態(tài)鋰電池的差異在于電解質(zhì)固態(tài)化，理論上存在一定的優(yōu)勢(shì)。
由于固態(tài)鋰電池采用鋰、鈉制成的玻璃化合物為傳導(dǎo)物質(zhì)，取代以往鋰電池的電解液，大大提升了鋰電池的能量密度。采用固態(tài)電解質(zhì)，可以阻止電池中的一些成分燃燒。
專(zhuān)家介紹，固態(tài)鋰電池的密度及結(jié)構(gòu)可以讓更多帶電離子聚集在一端，傳導(dǎo)更大的電流，進(jìn)而提升電池容量。因此，在同樣的電量下，固態(tài)電池體積將變得更小。而且，由于固態(tài)電池中沒(méi)有電解液，封存將會(huì)變得更加容易，在汽車(chē)等大型設(shè)備上使用時(shí)，也不需要再額外增加冷卻管、電子控件等，不僅節(jié)約了成本，還能有效減輕重量。
開(kāi)發(fā)還在路上，一些關(guān)鍵問(wèn)題有待突破
將固態(tài)電解質(zhì)引入鋰電池，是為了突破目前有機(jī)電解液存在的種種限制，提升電池的能量密度、功率、溫度范圍和安全性。與會(huì)專(zhuān)家提出，真正實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，仍需首先解決現(xiàn)有電解質(zhì)材料本身以及與電極界面存在的問(wèn)題。
針對(duì)中國(guó)的拉美和加勒比地區(qū)學(xué)術(shù)研究組織研究了去年中國(guó)對(duì)其直接投資，發(fā)現(xiàn)中資流入大幅下滑，智利取代巴西成為接手中國(guó)投資第一大國(guó)。此外，投資拉美和加勒比地區(qū)的中企超過(guò)95%為私有制企業(yè)。
拉丁美洲和加勒比地區(qū)中國(guó)學(xué)術(shù)網(wǎng)(RedALC-China)3月31日發(fā)布的《2019年中國(guó)在拉丁美洲與加勒比地區(qū)直接投資報(bào)告》顯示，2018年，中國(guó)對(duì)拉美和加勒比地區(qū)（下稱(chēng)LAC地區(qū)）共有46項(xiàng)對(duì)外直接投資（OFDI），交易額累計(jì)為82.03億美元（約合人民幣549.18億元)，相比2017年下降了31.8%。
而同一時(shí)期（2018年），LAC地區(qū)獲得的外國(guó)直接投資總額，從2017年的1550億美元，降至2018年的1490億美元，降幅為近4％。
自2016年開(kāi)始，中國(guó)在LAC地區(qū)的OFDI交易額、交易數(shù)量便一直呈現(xiàn)下滑趨勢(shì)。2017年，中國(guó)在該地區(qū)的OFDI交易額達(dá)到120.18億美元，同比下降了約24.32%。
報(bào)告指出，其得出的數(shù)據(jù)基于實(shí)際執(zhí)行的投資交易（而非宣布的投資），因此其數(shù)據(jù)與各國(guó)商務(wù)部、聯(lián)合國(guó)的數(shù)據(jù)有所出入。
盡管如此，多份研究報(bào)告表明，中國(guó)去年在LAC地區(qū)的OFDI均呈現(xiàn)較大幅度的下滑。波士頓大學(xué)全球發(fā)展政策研究中心（GDP中心）2月底報(bào)告顯示，2018年，中國(guó)在LAC地區(qū)的并購(gòu)和綠地投資累計(jì)總交易額為92億美元，相比2017年下滑近58%。
從投資形式看，RedALC-China的報(bào)告將中國(guó)在LAC地區(qū)的投資分為并購(gòu)、新建投資/綠地投資。2018年，中國(guó)在當(dāng)?shù)刂饕扇〔①?gòu)的投資方式。并購(gòu)交易金額約占總投資額的74.75%，交易數(shù)量23筆，占總投資數(shù)量的一半。
從國(guó)家分布看，去年中國(guó)的直接投資主要流向了智利，該國(guó)接收了63.03％的中資。其獲得的中國(guó)投資額從2017年的27.64億美元，猛增至51.7億美元。這主要得益于天齊鋰業(yè)收購(gòu)該國(guó)碳酸鋰供應(yīng)巨頭SQM。2018年12月，國(guó)內(nèi)鋰業(yè)龍頭天齊鋰業(yè)以40.66億美元，完成收購(gòu)智利鋰業(yè)巨頭SQM公司23.77%股權(quán)。
