|
新型納米硅鋰電池，15分鐘充滿一輛公交車(chē)近日，一款新型電池的出現(xiàn)，受到了行業(yè)的強(qiáng)烈關(guān)注——新型納米硅鋰電池。其創(chuàng)造者是有中國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)奠基人之稱的陳立泉院士和他帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)。據(jù)起點(diǎn)鋰電大數(shù)據(jù)了解，中科院物理所從1996年開(kāi)始研究納米硅，歷經(jīng)21年，終于在2017年做出了第一條硅負(fù)極材料生產(chǎn)線。截至目前，生產(chǎn)鋰離子電池硅負(fù)極材料的工廠年產(chǎn)量能達(dá)到2000噸。而為什么會(huì)選用硅材料作為鋰離子電池的負(fù)極材料呢？是因?yàn)楣枳鳛橐环N元素，在自然界中是十分廣泛存在的，具有豐富的儲(chǔ)量和低廉的價(jià)格這些特點(diǎn)，十分適合量產(chǎn)。而將硅運(yùn)用到負(fù)極材料中并不是一件容易的事情，是科學(xué)家們經(jīng)過(guò)幾千次的實(shí)驗(yàn)，從失敗中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，最后才研究出來(lái)的。具相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，納米硅對(duì)于鋰電池具有超高的吸收率，因此能夠大幅的提升電池的容量。經(jīng)測(cè)試，納米硅鋰電池的容量相當(dāng)于普通石墨鋰電池的五倍！且運(yùn)用在電動(dòng)公交車(chē)上，能使電動(dòng)公交車(chē)的續(xù)航里程翻倍。值得一提的是，使用新型納米硅鋰電池的公交車(chē)，在15分鐘內(nèi)便可充滿電。這一項(xiàng)產(chǎn)品的問(wèn)世，對(duì)于公交車(chē)未來(lái)的運(yùn)行及充電大有助力，同時(shí)為全國(guó)電動(dòng)化做出了很大的推進(jìn)作用。在國(guó)內(nèi)加速電池研發(fā)速度的同時(shí)，國(guó)外的研究人員也并未放緩研究步伐。起點(diǎn)鋰電大數(shù)據(jù)據(jù)悉，不久前，加州大學(xué)圣地亞哥分校（UCSD）和加州電池制造商ZPower的科研團(tuán)隊(duì)宣布，其研發(fā)了一種可充電的柔性氧化銀鋅電池，并稱這種新型電池的單位面積能量密度是目前最先進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的鋰電池的5-10倍，是普通鋰電池的10倍。研發(fā)人員表示，由于此種電池的電阻相較于市面上其他柔性電池要低得多。而在室溫條件下，它的單位面積容量為每平方厘米50Ah，這是普通鋰離子電池單位面積容量的10到20倍。因此，整體來(lái)說(shuō)，它可以為設(shè)備提供的電量則是普通鋰離子電池的至少10倍。除了擁有超普通鋰離子電池10倍的電池能量密度，這種電池還有一大亮點(diǎn)。不同于其他柔性電池制造上的嚴(yán)苛要求，它并不需要在無(wú)菌環(huán)境下制造，只需要?jiǎng)?chuàng)造出一個(gè)真空的環(huán)境，其就能在正常的實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行絲網(wǎng)印刷。而研發(fā)人員又透露，經(jīng)過(guò)他們不斷地測(cè)試電池的溶劑和黏合劑，找到了一種油墨配方。通過(guò)使用這種配方，能夠在幾秒鐘內(nèi)便將電池打印出來(lái)。而打印完成的電池只需要干燥幾分鐘便可以投入使用，這一技術(shù)的研發(fā)對(duì)于未來(lái)新型柔性銀鋅電池的量產(chǎn)有著至關(guān)重要的作用。而柔性電池最大的特點(diǎn)就是其柔軟性可可恢復(fù)性，因此電池可以用任何形式打印出來(lái)。有了這一特點(diǎn)，未來(lái)鋰電設(shè)備將不會(huì)再因?yàn)殡姵匦螤疃ミw就設(shè)計(jì)了。有著低廉制造價(jià)格的新型柔性電池一旦量產(chǎn)，必定會(huì)成為消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品電源生產(chǎn)商的一大競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。相信此時(shí)，消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品普通電源生產(chǎn)商已經(jīng)感受到了不小的壓力。固態(tài)電池?fù)屨际袌?chǎng)，提高續(xù)航里程80%12月8日，Quantum Scape公布的一條數(shù)據(jù)震驚了行業(yè)的內(nèi)外。據(jù)起點(diǎn)鋰電大數(shù)據(jù)了解到，其公司稱他們最新生產(chǎn)的固態(tài)電池能夠?qū)㈦妱?dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程提高80%，且能在15分鐘內(nèi)充滿80%的電量。這個(gè)充電速度相較于普通鋰離子電池來(lái)說(shuō)，縮短了將近半個(gè)小時(shí)的時(shí)間，且使用壽命長(zhǎng)達(dá)12年。那么為什么能做到如此強(qiáng)大的效果呢？其原因有二，一是此種固態(tài)電池去除了負(fù)極材料——石墨和硅的主體材料。這種做法帶來(lái)的好處除了能夠提高電池的體積能量密度和質(zhì)量能量密度，還能消除鋰離子在負(fù)極主體材料中的擴(kuò)散，從而加快了充電的速度。同樣的，去除了負(fù)極材料得使用，也能降低生產(chǎn)的成本，這對(duì)于電池量產(chǎn)成本的降低來(lái)說(shuō)有著重要的意義。二是使用陶瓷制成的固態(tài)分離器（Solid-State Separator）代替液態(tài)有機(jī)電解質(zhì)和多孔隔膜，這也是固態(tài)電池名稱的來(lái)源。而使用固態(tài)電解質(zhì)能夠大大的提高電池的安全性。這是因?yàn)楣虘B(tài)分離器本身是陶瓷材質(zhì)，具有不可燃的特質(zhì)。其還能為電池內(nèi)部的各部件充當(dāng)屏障，防止電池短路。眾所周知，電池一旦短路便會(huì)有起火爆炸的危險(xiǎn)，這一安全問(wèn)題如今也是電池制造商的一大難題。經(jīng)了解，Quantum Scape成立于2012年，相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，今年11月份，Quantum Scape公司借殼上市。而在其上市之前，大眾汽車(chē)為其投資了3.8億美元，又有比爾·蓋茨、Breakthrough Energy Ventures、KPCB等科技投資者為其投資。還與大眾汽車(chē)合資建立了生產(chǎn)廠。據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，全國(guó)固態(tài)鋰電池的需求量再2020年、2025年、2030年分別有望達(dá)到1.7GWh、44.2GWh、494.9GWh，2030年全球固態(tài)電池市場(chǎng)空間有望達(dá)到1500億元以上。而起點(diǎn)鋰電大數(shù)據(jù)了解到，不止Quantum Scape這一家公司在研究固態(tài)電池，我國(guó)的鋰電頭部企業(yè)和新能源車(chē)企也正在參與固態(tài)電池的研發(fā)工作，例如寧德時(shí)代、國(guó)軒高科、贛鋒鋰業(yè)這些鋰電企業(yè)，又如比亞迪、蔚來(lái)、北汽集團(tuán)這些新能源車(chē)企。近年來(lái)，電池安全及充電問(wèn)題一直是新能源行業(yè)的重頭戲，國(guó)內(nèi)外的生產(chǎn)商為了適應(yīng)快速發(fā)展的行業(yè)，正在使出渾身解數(shù)加快研發(fā)的腳步。而這一現(xiàn)象的出現(xiàn)對(duì)于我國(guó)的電動(dòng)化和新能源汽車(chē)的全面推廣使用，也有著十分巨大的作用。對(duì)于推動(dòng)行業(yè)的發(fā)展，和新能源車(chē)的不斷更新?lián)Q代，電池技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)有著至關(guān)重要的作用。只有不斷地生產(chǎn)出安全高效的電池，才能使企業(yè)與行業(yè)歷久彌新，可持續(xù)發(fā)展。
|
