電動車和手機的下一代鋰電池將會選擇能量密度更高、安全性更好的全固態(tài)鋰離子電池。各國對固態(tài)電池的研究如火如荼。

我國為了加速新材料和全固態(tài)鋰離子電池研發(fā)，“十三五”期間設(shè)立“基于材料基因組技術(shù)的全固態(tài)電池研發(fā)”國家重點專項，該重點專項由北京大學(xué)深圳研究生院新材料學(xué)院潘鋒教授作為首席科學(xué)家牽頭組織11家單位共同承擔(dān)。

12月初，有報道稱，潘鋒教授課題組在新型固態(tài)電解質(zhì)以及高能量密度固態(tài)電池方面的研究取得重要進展，制備了新型復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)材料。該電解質(zhì)材料具有較高的體相離子電導(dǎo)率，鋰離子傳輸性能極佳，與電極材料顆粒間具有良好的匹配性。由于以上特點，該新型固態(tài)電解質(zhì)與磷酸鐵鋰正極和鋰金屬負極組裝的固態(tài)電池可以達到極高的電極材料負載量(25mg cm-2)，并且在較廣的溫度區(qū)間內(nèi)表現(xiàn)出良好的電化學(xué)性能。

11月中旬，有外媒報道，菲斯克(Fisker)的科研人員們?yōu)槠淙嵝猿吣芰棵芏裙虘B(tài)電池申請技術(shù)專利。菲斯克的固態(tài)電池采用了三維電極，其能量密度是鋰離子電池的3倍。據(jù)該公司宣稱，該技術(shù)使電動車的續(xù)航里程數(shù)達到500英里以上，而充電所需時間僅為1分鐘，比在加油站的加油速度還快。據(jù)菲斯克預(yù)計，該技術(shù)的在汽車領(lǐng)域內(nèi)的量產(chǎn)應(yīng)用需要等到2023年以后。

10月底，豐田汽車公司副社長迪迪爾·勒羅伊稱要在2025年前推出能夠延長電動汽車續(xù)航里程的新一代電池“固態(tài)電池”。他還聲稱豐田公司正投入200多人進行開發(fā)。除了豐田，日立此前透露，目前已經(jīng)將固態(tài)電池的樣品送到了航空航天和汽車行業(yè)的潛在客戶。

作為最有可能在短時間內(nèi)代替動力電池的全固態(tài)鋰電池，當前可達到的能量密度約400Wh/Kg，預(yù)估最大潛力值達900Wh/Kg。但是固態(tài)電解質(zhì)具有高的電阻，在功率密度方面還存在一些待解決的問題，需要從固態(tài)電解質(zhì)、正負極材料上著手，一旦這些問題能夠有效解決，必將在未來掀起一場新的電池革命。