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站在2024年來看,下一代新能源汽車電池技術會有哪些重大突破?續航裏程能否大幅提升?

2024-08-29科學

電池技術需要突破的方向有很多,比如高能量密度、高安全、高性價比、耐低溫、耐高溫、壽命預測以及安全預測等。目前有一款熱門電池能符合上述的部份需求,即固態電池。

固態電池這個話題最近幾年一直都是熱點,而且確實也是很多企業/科研機構在這個方向努力。

以下是聚合物電池和固態電池的主要結構(不含外殼形態):

聚合物電池
固態電池

從上圖中可以看出固態電池比聚合物電池少了隔膜,液態電解液(含電解質)更換成了固態電解質。

液態電解液更換為固態電解質,可以使固態電池有以下優點:

1.高安全性

以下是聚合物電池在各溫度下發生的趨劣反應:

但是固態電解質則有以下幾個優點:

①具有高機械強度,可以抑制鋰枝晶生長,這樣子就可以減少正負極短路的可能性

②固態電解質相比於液態電解液不易燃燒且不易爆炸

③液態電解液會持續與負極材料發生副反應,但是固態電解質則不會有持續界面副反應

④液態電池在生命中後期,電解液會出現幹涸(拆解超長期迴圈壽命的電池,可以看到裏面幾乎沒有電解液了),很顯然固態電解質則沒有這個問題,且固態電解質也不會有漏液的問題

⑤可以提升電