顛覆傳統(tǒng)技術(shù)，固態(tài)電池成新寵

　　日前，豐田及雷諾/日產(chǎn)/三菱聯(lián)盟分別表示，目標(biāo)在2022-2025年間推出使用固態(tài)電池的電動車。就在去年年底，贛鋒鋰業(yè)也發(fā)布公告稱將建設(shè)第一代固態(tài)鋰電池研發(fā)中試生產(chǎn)線。

　　“兼顧高能量密度和高安全性的固態(tài)電池不僅是電池技術(shù)的一個終極目標(biāo)，并且已經(jīng)在全球范圍內(nèi)形成山雨欲來之勢。”3月21日，恩力能源科技有限公司副總經(jīng)理、CTO車勇博士告訴科技日報記者。

　　固態(tài)電池是指電池結(jié)構(gòu)中不含液體，所有材料都以固態(tài)形式存在的儲能器件，由“正極材料+負極材料”和固態(tài)電解質(zhì)組成。由于固態(tài)鋰電池具有安全性能好、能量密度高和循環(huán)壽命長等優(yōu)點，是電動汽車?yán)硐氲膭恿﹄姵亍?/p>

　　相對于有150年歷史的鉛酸電池而言，于1991年進入產(chǎn)業(yè)化的采用有機電解液的鋰離子電池目前仍然是市場上最先進的電池。

　　“隨著現(xiàn)代材料科學(xué)及制造技術(shù)的突飛猛進，‘后鉛后鋰’時代的電池技術(shù)已悄然而來。”車勇說，“不久的將來，固態(tài)電池將以堅實的步伐邁入我們的社會，改變我們的生活。”

　　車勇解釋，固態(tài)電池擁有非常顯著的優(yōu)點，由于固態(tài)電解質(zhì)取代了傳統(tǒng)鋰離子電池中可能燃爆的有機電解液，這解決了高能量密度和高安全性的兩難問題，從而將消除電動車用戶的“續(xù)航焦慮”，甚至可望實現(xiàn)快速充電。

　　迄今為止，經(jīng)過科學(xué)家們的不斷努力，固態(tài)電池技術(shù)應(yīng)該說已經(jīng)沒有了不可逾越的技術(shù)瓶頸，但也仍然存在著技術(shù)難題有待解決。“固態(tài)電池的核心技術(shù)是達到高離子電導(dǎo)率的固態(tài)電解質(zhì)材料技術(shù)以及實現(xiàn)低阻抗固—固界面的先進制造技術(shù)。”車勇進一步解釋。在固態(tài)電解質(zhì)材料方面，日本東京工業(yè)大學(xué)的菅野了次教授于2011年發(fā)明了室溫下離子電導(dǎo)率>10-2S/cm（超越了傳統(tǒng)有機電解液）的硫化物固態(tài)電解質(zhì)。

　　車勇說，這一技術(shù)成為了目前在固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化方面的龍頭企業(yè)豐田汽車的技術(shù)基礎(chǔ)。與硫化物固態(tài)電解質(zhì)相比，氧化物固體電解質(zhì)在高安全性及易生產(chǎn)性方面更具優(yōu)勢，但室溫下離子電導(dǎo)率的提升仍是世紀(jì)難題。