在8月25日舉辦的“2017國(guó)際電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新峰會(huì)”上,中國(guó)工程院院士陳立泉強(qiáng)烈建議,“發(fā)展固態(tài)電池,刻不容緩”。
除了可以達(dá)到更高的能量密度這一優(yōu)勢(shì)以外,固態(tài)電池還具有更安全、循環(huán)性更好、成本更低等優(yōu)點(diǎn),北京衛(wèi)藍(lán)新能源科技有限公司總經(jīng)理俞會(huì)根介紹,這主要是因?yàn)?strong>固態(tài)電池可能具備以下十大性質(zhì):有望抑制鋰枝晶,不易燃燒、不易爆炸,無(wú)持續(xù)界面反應(yīng),無(wú)電解液泄露、干涸問(wèn)題,高溫性能更好,無(wú)脹氣,原材料純度要求降低,正極選擇面寬,非活性物質(zhì)體積量減少,電芯內(nèi)部可串聯(lián)。
目前,日韓、美國(guó)、歐洲等多個(gè)國(guó)家都已經(jīng)開(kāi)始布局固態(tài)電池,但基本都處于小容量樣品電芯階段。在我國(guó)也已經(jīng)有中科院物理所、中科院化學(xué)所、大連化物所、寧德時(shí)代、天津力神、中航鋰電等十余家研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)對(duì)固態(tài)電池展開(kāi)研究。國(guó)內(nèi)外主流的技術(shù)方向有聚合物固態(tài)電池、薄膜固態(tài)電池、硫化物電解質(zhì)基固態(tài)電池等。
雖然固態(tài)電池在多方面表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì),但同時(shí)也有一些需要解決的問(wèn)題:固體電解質(zhì)材料導(dǎo)電率低、內(nèi)阻較大; 固態(tài)電解質(zhì)、電極間界面阻抗大,界面相容性較差,界面鋰離子電導(dǎo)率較低,固態(tài)電解質(zhì)在充放電過(guò)程中體積膨脹和收縮,導(dǎo)致界面容易分離;有待設(shè)計(jì)和構(gòu)建與固態(tài)電解質(zhì)相匹配的電極,研究和開(kāi)發(fā)出適合于固態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電池體系;制備工藝復(fù)雜、成本較高等。
從世界范圍看,預(yù)計(jì)固態(tài)電池會(huì)在2020年左右能夠?qū)崿F(xiàn)小批量的量產(chǎn)。寶馬聲稱(chēng)有望于2026年實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池突破性進(jìn)展并隨后量產(chǎn);豐田也正在全力研發(fā)固態(tài)電池,并且已經(jīng)開(kāi)發(fā)出能量密度為400 Wh/L的電池原型,豐田研究人員表示,這種電池大約在2020年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用,到2025年得到實(shí)質(zhì)性改善。