鋰離子電池的容量提升15% 固體電解質(zhì)是新方向
來源：寶鄂實業(yè)
2019-02-17 11:08
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小偵探從外媒獲悉，俄羅斯和中國的科學(xué)家們最近組成了一支團(tuán)隊，成功將電池的能量容量提升了15%。他們將液體電解質(zhì)換成了固體提高電池效率并減少整個產(chǎn)品的重量提升了電池容量。
此次科學(xué)家們通過向電池陰極添加固體電解質(zhì)成功將電池效率提高。該固體電解質(zhì)由圣彼得堡彼得大帝理工大學(xué)(SPbPU)的一名研究生合成。與液體電解質(zhì)相比，研究人員成功利用固體電解質(zhì)將電池容量提高了15%，此外也有助于減輕整個產(chǎn)品的重量。
此次電池測試是在實驗室中進(jìn)行，電池樣本由新能源汽車聯(lián)合創(chuàng)新中心“科學(xué)-技術(shù)”(Joint Innovation Center "Science - Technologies" of ENV)研發(fā)，該中心由中國與圣彼得堡彼得大帝理工大學(xué)合作創(chuàng)立。
圣彼得堡彼得大帝理工大學(xué)校友，新能源汽車總監(jiān)Wang Tsinshen先生表示：“改進(jìn)陰極材料和功能性添加劑是我們聯(lián)合研究中心的主要任務(wù)之一。在節(jié)能技術(shù)、清潔能源和電力運輸?shù)陌l(fā)展框架內(nèi)，我們中心取得的大量“綠色技術(shù)”成果被引入了現(xiàn)實生活。”
鋰離子電池應(yīng)用廣泛，手機(jī)、筆記本電腦、心臟起搏器和電動汽車等領(lǐng)域都需要使用鋰離子電池。鋰離子電池里通過電解液來傳遞電子，傳統(tǒng)的電解液是液體，相對來說比較重，另外在遇到劇烈撞擊的時候，電解液容易引發(fā)燃燒。而采用新型的固體電解質(zhì)就相對安全了更多，體積也會更小。 在2014年之前，我國鋰離子電池發(fā)展的重心主要為消費類鋰電池產(chǎn)品，因此隨著2014年新能源汽車行業(yè)的爆發(fā)式增長，鋰離子電池的發(fā)展重心已由3C類變成車用動力電池，因此正極材料的行業(yè)發(fā)展，也更加偏向于磷酸鐵鋰和三元材料，兩種材料的產(chǎn)量不斷增長。
此次科學(xué)家們通過向電池陰極添加固體電解質(zhì)成功將電池效率提高。該固體電解質(zhì)由圣彼得堡彼得大帝理工大學(xué)(SPbPU)的一名研究生合成。與液體電解質(zhì)相比，研究人員成功利用固體電解質(zhì)將電池容量提高了15%，此外也有助于減輕整個產(chǎn)品的重量。
此次電池測試是在實驗室中進(jìn)行，電池樣本由新能源汽車聯(lián)合創(chuàng)新中心“科學(xué)-技術(shù)”(Joint Innovation Center "Science - Technologies" of ENV)研發(fā)，該中心由中國與圣彼得堡彼得大帝理工大學(xué)合作創(chuàng)立。
圣彼得堡彼得大帝理工大學(xué)校友，新能源汽車總監(jiān)Wang Tsinshen先生表示：“改進(jìn)陰極材料和功能性添加劑是我們聯(lián)合研究中心的主要任務(wù)之一。在節(jié)能技術(shù)、清潔能源和電力運輸?shù)陌l(fā)展框架內(nèi)，我們中心取得的大量“綠色技術(shù)”成果被引入了現(xiàn)實生活。”
鋰離子電池應(yīng)用廣泛，手機(jī)、筆記本電腦、心臟起搏器和電動汽車等領(lǐng)域都需要使用鋰離子電池。鋰離子電池里通過電解液來傳遞電子，傳統(tǒng)的電解液是液體，相對來說比較重，另外在遇到劇烈撞擊的時候，電解液容易引發(fā)燃燒。而采用新型的固體電解質(zhì)就相對安全了更多，體積也會更小。 在2014年之前，我國鋰離子電池發(fā)展的重心主要為消費類鋰電池產(chǎn)品，因此隨著2014年新能源汽車行業(yè)的爆發(fā)式增長，鋰離子電池的發(fā)展重心已由3C類變成車用動力電池，因此正極材料的行業(yè)發(fā)展，也更加偏向于磷酸鐵鋰和三元材料，兩種材料的產(chǎn)量不斷增長。
由于補(bǔ)貼政策的調(diào)整，在國家產(chǎn)業(yè)政策引導(dǎo)和市場需求的雙重刺激下，三元材料的生產(chǎn)量持續(xù)增長，產(chǎn)量由2011年的0.63萬噸增加到2017年的12.6萬噸。
磷酸鐵鋰電池的安全性、低成本、使用壽命長等優(yōu)點，在動力汽車和儲能領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，2017年，國內(nèi)磷酸鐵鋰材料產(chǎn)量持續(xù)增長到10.1萬噸。
錳酸鋰電池具備功率性能、放電倍率性能、低溫性能好、電壓頻率高的特點，在2017第一批新能源客車推薦目錄上，有38款車型選配錳酸鋰電池。錳酸鋰電池在推薦目錄上新能源客車占比量最高，尤其是錳酸鋰電池在物流車上的應(yīng)用，推動了國內(nèi)錳酸鋰的生產(chǎn)。
性能側(cè)重不同三元材料綜合屬性最佳
不同的正極材料具有不同性質(zhì)，相應(yīng)的在性能上也有所不同，因此目前的鋰離子電池在某些方面都存在明顯的短板。
鈷酸鋰因為其較高的能量密度和較小的電池體積，在商用動力電池領(lǐng)域占有較高的份額。但是其較高的價格和不耐高溫的安全性問題則一直被詬病。
磷酸鐵鋰雖然循環(huán)次數(shù)高，價格相對較低，比能容也已經(jīng)接近了鈷酸鋰的水平，但是因為它振實密度較低，電池尺寸較大，耐低溫性能差，而且電池一致性較差(生產(chǎn)自動化程度低、實際會影響比能容和循環(huán)壽命)，所以一直不能較好的運用到小型乘用車上。對于尺寸和重量較為敏感的小型乘用車來說，鈷酸鋰和三元鋰依然是目前的首選。
