前言：三元鋰電池目前的單體能量密度已經(jīng)接近極限，很難再有大的突破。越來越多的國(guó)內(nèi)外企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)將重心集中到了固態(tài)電池上。

目前純電動(dòng)汽車的發(fā)展一直受到電池能量密度低的桎梏。電池能量密度沒有大的突破，純電動(dòng)車的續(xù)航里程就無法大幅提高，純電動(dòng)汽車的發(fā)展將智能依賴于政策支持，缺乏市場(chǎng)動(dòng)力。

近日，中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所宣布，由其牽頭承擔(dān)的納米先導(dǎo)專項(xiàng)“全固態(tài)電池”課題已通過驗(yàn)收。這一技術(shù)進(jìn)展將推動(dòng)國(guó)內(nèi)全固態(tài)鋰電池的規(guī)模化應(yīng)用。

業(yè)內(nèi)人士表示三元鋰電池目前的單體能量密度已經(jīng)接近極限，很難再有大的突破。要想進(jìn)一步提升三元鋰電池的能量密度，就需要進(jìn)一步提升電池中鎳的比重。但是電池中鎳的比重提升后，由于高鎳的熱穩(wěn)定性很差，電池內(nèi)部的熱反應(yīng)就會(huì)非常劇烈，安全問題令人擔(dān)憂。

依靠三元里電池技術(shù)路線，動(dòng)力電池能量密度要做到350Wh/kg的目標(biāo)，難度很大。因此行業(yè)希望依靠固態(tài)電池進(jìn)一步提升電池能量密度。固態(tài)電池是一種使用固體電極和固體電解質(zhì)的電池。其固態(tài)電解質(zhì)不可燃、無腐蝕、不揮發(fā)、不漏液，高溫下表現(xiàn)良好，安全性更高。固態(tài)電池會(huì)大大降低電動(dòng)車自燃的概率。

越來越多的國(guó)內(nèi)外企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)將重心集中到了全固態(tài)鋰電池上。大眾曾宣布計(jì)劃研發(fā)續(xù)航1000km固態(tài)電池;豐田汽車預(yù)計(jì)2022年完成固態(tài)電池的研發(fā)工作，并計(jì)劃于2030年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

電解質(zhì)材料是全固態(tài)鋰電池技術(shù)的核心，目前固態(tài)電解質(zhì)的研究主要集中在三大類材料：聚合物、氧化物和硫化物。聚合物高溫性能好，已經(jīng)有商業(yè)化的應(yīng)用案例;氧化物循環(huán)性能良好，適用于薄膜柔性結(jié)構(gòu);硫化物電導(dǎo)率最高，是未來主要方向。

不過，固態(tài)電池仍然面臨一些技術(shù)難題。固態(tài)電解質(zhì)具有高的電阻，在電導(dǎo)率、電池倍率、電池制備效率、成本控制方面都存在技術(shù)挑戰(zhàn)。今年5月，豐田表示期望在2020年以后能制造出固態(tài)電池，但若要實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池的量產(chǎn)，還需要等到2030年以后。