固態(tài)鋰離子電池:能量密度和安全升級(jí)

傳統(tǒng)的液態(tài)鋰離子電池被科學(xué)家們稱為搖椅電池，椅子的兩端是電池的正極和負(fù)極，中間是電解質(zhì)(液體)。鋰離子之間就像優(yōu)秀的運(yùn)動(dòng)員在正負(fù)兩極之間來回跑動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)的過程中就是電池的最后充放電過程。

但這種詼諧的結(jié)構(gòu)存在危險(xiǎn)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，今年上半年發(fā)生了10起電動(dòng)汽車燃燒事故。某消防單位總結(jié)，新能源汽車燃燒最常見的第一場景是充電過程中的燃燒，此外，電池在移動(dòng)或停止燃燒的過程中也會(huì)發(fā)生。

不久前，在北京舉辦的第二屆儲(chǔ)能電池技術(shù)開放方向研討會(huì)上，針對(duì)電池存在的問題，與會(huì)專家提出固體電池是未來比較有野心的選擇，并就如何旅行其能量密度和安全性方面提出了開放的方式。

可繼承液態(tài)鋰離子電池位置

為何液體鋰離子電池爆藥頻繁，有專家分析，原因是傳統(tǒng)鋰離子電池在大電流運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)鋰枝晶，然后穿透縫隙造成短路損傷;電解液是一種有機(jī)液體，在高溫下會(huì)加劇副反應(yīng)、氧化分異、氣體和燃燒的趨勢(shì)。

近年來，學(xué)術(shù)界、業(yè)界認(rèn)為，選擇固態(tài)電池在安全上相對(duì)有把握，因?yàn)樗梢岳^承液態(tài)鋰離子電池的江湖位置。

蓄能的春天來了，蓄能的事業(yè)開始萌芽、開花。在各種儲(chǔ)能技術(shù)中，電池儲(chǔ)能是最有價(jià)值、發(fā)展最快的儲(chǔ)能技術(shù)方向。所有固態(tài)鋰離子電池都是計(jì)劃儲(chǔ)存能量的化學(xué)電源。我國科學(xué)院電氣研究所儲(chǔ)能技術(shù)課題組陳永沖教授。

專家認(rèn)為，固態(tài)鋰離子電池使用的是固態(tài)電解質(zhì)，而不是傳統(tǒng)的有機(jī)液體電解質(zhì)，有望從根本上解決電池安全問題。它是電動(dòng)汽車和計(jì)劃中的能源存儲(chǔ)計(jì)劃的化學(xué)能源來源。

固體電解質(zhì)電池將是下一個(gè)出路，是未來新能源電池的第一個(gè)翻車趨勢(shì)。與傳統(tǒng)鋰離子電池相比，固態(tài)鋰離子電池在固態(tài)電解液中與傳統(tǒng)鋰離子電池有所不同，具有一定的理論優(yōu)勢(shì)。北京理工大學(xué)電動(dòng)汽車國家工程實(shí)驗(yàn)室、我國電機(jī)技術(shù)研究院電動(dòng)汽車專業(yè)委員會(huì)委員孫立清曾。

固態(tài)鋰離子電池技術(shù)采用鋰和鈉的玻璃化合物作為導(dǎo)電材料，替代了前者的電解質(zhì)，大大提高了鋰離子電池的能量密度。固體電解質(zhì)的選擇可以降低電池的可燃性。雖然電池中有一些燃燒成分，但固體電解質(zhì)可以起到防止燃燒的用途。因此，與傳統(tǒng)的有機(jī)電池系統(tǒng)電池相比，固體電解質(zhì)不會(huì)引起燃燒。

那么，固體電解質(zhì)是如何用途于固體電池的呢?根據(jù)專家的說法，它的密度和結(jié)構(gòu)允許更多的帶電離子聚集在一端，傳導(dǎo)更多的電流，然后到達(dá)電池的容量。因此，在同等功率下，固態(tài)電池將會(huì)更小。而且，由于固態(tài)電池中沒有電解液，儲(chǔ)存會(huì)變得更加簡略，在使用汽車等大型設(shè)備時(shí)，也不要加定速冷卻管、電子控制器等，不僅節(jié)省資金，而且還可以起到減肥的用途。