沙巴体育官网温兆银:固态电池是高安全电池发

原创 2020-07-31 06:59  阅读

  ABEC 2019│第7届中国(常州·金坛)电池新能源产业国际高峰论坛现场

  电池“达沃斯”-电池网11月28日讯(陈语 张倩 江苏常州 图文直播)“基于固体电解质的电池设计是实现二次电池的安全性的有效途径。”中国科学院上海硅酸盐研究所能源材料研究中心主任、研究员温兆银表示,“固态电池有望实现多种场景的应用。”

  11月27—29日,一年一度的全球电池行业盛会——ABEC 2019│第7届中国(常州·金坛)电池新能源产业国际高峰论坛在江苏金坛隆重举行。本届论坛由ABEC(电池“达沃斯”)组委会、中关村新型电池技术创新联盟、电池百人会主办,江苏省金坛经济开发区管理委员会、蜂巢能源科技有限公司协办,800余位来自全球电池新能源产业链的“政、产、学、研、金、服、用”各界代表以及媒体代表等出席,共议后补贴时代下,新能源电池产业高质量发展之路。

  28日下午,温兆银在ABEC 2019论坛上做了题为《固态电池的材料与界面》的主题演讲,分享了高能电池的市场需求、各种储能技术的比较、固态电池的比能量优势、全固态电池的界面问题、电池固体化设计路线等,电池网摘选了其部分精彩观点,以飨读者:

  “现在大家对电池的能量密度要求越来越高,固态电池能不能满足要求还未可知,但有一点可以肯定的是,现在电池技术对我们来说,无论是能量密度,还是实际使用的寿命、成本等方面都需要改进。”温兆银认为,除了大家普遍关注的电动汽车之外,储能领域是一个更大的市场,它把电池新的应用窗口打开了,不仅能量大,对安全性的要求更高。而众多储能电池中,锂离子电池和钠硫电池是2种能量密度最高的储能技术路线。

  温兆银表示,研究固态电池主要是针对以锂离子电池为代表的安全性问题开展的。再小的锂离子电池,哪怕是钮扣电池,用火烧都会发生爆炸。如果把电池中可以燃烧的液体电解质换成陶瓷,可以从本质上提高电池的安全性,所以希望用固体电解质替代现有的锂离子电池中的液体电解质+隔膜的设计,得到高安全性的全固态电池设计。

  “我们研究的固态电池,包括固态锂硫电池和固态锂离子电池,目前都是在实验室小试平台上制备的样品,可以到几个安时的容量,可以循环800-1000次,还是比较稳定的。”温兆银透露,固态电池的设计,可以让电池的能量密度得到提高。今年诺贝尔奖得主其中美国的这两位科学家,早期都是研究固体电解质、固态电池材料的。但是,固体电解质和优良的界面性能是固态电池的关键技术,也是制约固体电池应用的瓶颈。

  全固态电池的设计让电池中所有界面都固态化了,都变成固体和固体的接触。不光是电解质和电极,即便是电极内部也是全固态的接触。“怎么从材料到界面进行电池的优化设计,最后实现真正的固态电池,这也是锂电池近期特别热的方向。”温兆银介绍说,“为了实现电池的固态化或者全固态化,我们还用固体电解质进行修饰。其中一个是聚合物电解质,它的弹性比起陶瓷高。我们用陶瓷纤维增强的聚合物电解质修饰陶瓷的界面,制备的锂硫电池可以循环几百次,而常规的液体电解质锂硫电池,大家的结果都类似,只能循环几十次。”

  温兆银总结说,固体电解质或者固态电池是高安全性电池的发展方向,它能从本质上提高能量密度,但需要我们的材料体系和材料技术作为保障。目前,固态电池已经有成功应用的先例,在钠硫电池、钠镍电池都有一定规模的市场应用。

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