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密歇根大學(xué)采用陶瓷層電解質(zhì) 提升鋰金屬電池性能并預(yù)防電池起火

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量：648次  |  2020年04月29日  

據(jù)外媒報(bào)道，密歇根大學(xué)研發(fā)了一種新的電池充電技術(shù)，或能實(shí)現(xiàn)電量輸出翻番。該技術(shù)或?qū)⒋蠓嵘妱?dòng)汽車的續(xù)航里程數(shù)。


研究人員表明，目前其研究已取得突破性進(jìn)展，為鋰金屬電池選用了一款陶瓷質(zhì)地的固態(tài)電解質(zhì)，旨在解決電池短路及耐用性不強(qiáng)等問(wèn)題，或?qū)樾乱淮?a href="/keywords/cddc/" class = "seo-anchor" data-anchorid=150 target="_blank">充電電池發(fā)展指明道路。


為解決鋰金屬燃燒問(wèn)題，研究人員制作了一款陶瓷層，其表面穩(wěn)定，可防止金屬晶須（metalwhiskers）的生成及潛在的電池短路問(wèn)題，后者或?qū)е码姵仄鸹?。該陶瓷層使得鋰金屬的兩大?yōu)點(diǎn)——能量密度及高導(dǎo)電性得到充分的應(yīng)用，且不存在電池起火或長(zhǎng)期時(shí)候后的降解問(wèn)題。新款鋰金屬電池技術(shù)不僅能防止起火，還能大幅提升充電速率。


工程設(shè)計(jì)人員在測(cè)試中證實(shí)，含陶瓷電解質(zhì)的鋰金屬電池并未出現(xiàn)降解情況，與常規(guī)鋰離子電池不同，其長(zhǎng)期充電后并不會(huì)因?yàn)椴牧辖到舛鴮?dǎo)致電池的電量衰減乃至報(bào)廢。


研究人員對(duì)該材料的性能進(jìn)行了驗(yàn)證，現(xiàn)已開始生產(chǎn)薄薄的固態(tài)電解質(zhì)層，從而滿足其容量要求，但研究人員尚未提及具體的成本。


據(jù)伍德麥肯茲公司（WoodMackenzie），如今電池成本占到了電動(dòng)汽車總成本的1/3。然而，最近十年來(lái)，成本降幅已高達(dá)八成，預(yù)計(jì)其成本還會(huì)持續(xù)下落。據(jù)估計(jì)，今年電池包的成本價(jià)格將跌至200美元/千瓦時(shí)以下。此外，以后每年的降幅將達(dá)到10%左右。


電池成本的臨界閾值將在100美元/千瓦時(shí)，屆時(shí)電動(dòng)汽車將能與內(nèi)燃機(jī)車一較高下，但預(yù)計(jì)要到2027年才能達(dá)成該目標(biāo)。


該公司認(rèn)為，未來(lái)固態(tài)電池等新一代電池的能量密度將達(dá)到300瓦時(shí)/千克以上，預(yù)計(jì)其上市時(shí)間在本世紀(jì)20年代末期。


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