亚洲国产午夜真人一级片中文字幕精品黄,精品久久久噜噜噜久久久,国产区综合精品国产www,www.国产精品.com,国产美女的第一次好痛在线看,最新国产乱人伦偷精品免费网站,日本欧美一区二区三区不卡视频,精品久久久无码人妻字幂,国产午夜精品理论片,国产午夜精品久久久久免费视

固態(tài)電池是理想的電池形態(tài)
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院    2024-11-19

1、傳統(tǒng)液態(tài)電池體系成熟，但難以出現(xiàn)大幅性能突破

鋰離子電池已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，體系成熟：鋰離子電池是一種在儲(chǔ)能領(lǐng)域、動(dòng)力電池及便攜式電子設(shè)備中均得到廣泛應(yīng)用的一種儲(chǔ)能器件，具有開(kāi)路電壓高、能量密度大、使用壽命長(zhǎng)、無(wú)記憶效應(yīng)、無(wú)污染及自放電小等優(yōu)點(diǎn)，是目前綜合性能最好的電池產(chǎn)品，也是可適用范圍最廣的電池產(chǎn)品。

鋰離子電池體系成熟，由正極、負(fù)極、電解液、隔膜等部分組成，其工作原理為：鋰離子電池在充放電過(guò)程中，鋰離子在正負(fù)極之間嵌入和脫出，同時(shí)伴隨著電子在外電路中進(jìn)行移動(dòng)而形成外部電路的電流。充電時(shí)，電池正極生成鋰離子，經(jīng)過(guò)電解液移動(dòng)到負(fù)極

傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池?zé)o法同時(shí)滿足安全和更高能量密度的要求：電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能等領(lǐng)域?qū)﹄姵氐男枨笕找嬖鲩L(zhǎng)，這對(duì)電池能量密度和安全性能也提出了越來(lái)越高的要求。根據(jù)工信部 2020 年制定的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖 2.0》，單體電芯比能量要在2025 年達(dá)到 400Wh/kg，2030 年達(dá)到 500Wh/kg。

盡管目前電池的研究和工業(yè)化已經(jīng)取得了階段性的成功，但是鋰電池的能量密度仍不滿足需求；目前行業(yè)內(nèi)通常采用高鎳正極和摻硅負(fù)極的搭配來(lái)提升能量密度。然而，一方面高鎳體系會(huì)帶來(lái)安全性能的降低，另一方面即使采用高鎳體系，傳統(tǒng)的液態(tài)鋰離子電池體系也難以滿足 400Wh/kg 的單體電芯能量密度需求。此外從安全性能的角度來(lái)看，常規(guī)的液態(tài)有機(jī)電解質(zhì)具有易燃、易泄漏等缺點(diǎn)，容易引發(fā)起火、爆炸等安全問(wèn)題。

2、固態(tài)電池具有技術(shù)顛覆的性能潛力

鋰金屬負(fù)極是打破能量密度瓶頸的關(guān)鍵：提高電池系統(tǒng)的能量密度可以通過(guò)提升成組效率和電芯單體能量密度來(lái)實(shí)現(xiàn)，寧德時(shí)代的 CTP 方案和比亞迪的刀片電池方案即通過(guò)提升成組效率來(lái)提升能量密度，而提高電池單體能量密度極具前景的策略之一就是使用質(zhì)量更輕的鋰金屬（相對(duì)原子質(zhì)量為 6.941，密度為 0.534g/cm-3）作為負(fù)極材料。

鋰金屬作為負(fù)極材料具有高達(dá) 3860mAh/g 的理論比容量，是石墨負(fù)極的 10 倍，同時(shí)還具有最低的電極電勢(shì)（-3.04V vs．Li/Li+），是下一代可充電電池最有前景的電極材料。然而，極度活躍的鋰金屬化學(xué)穩(wěn)定性差，且在循環(huán)過(guò)程中鋰金屬不均勻沉積和剝離可能形成鋰枝晶，進(jìn)一步刺穿隔膜從而造成電池內(nèi)短路引發(fā)安全問(wèn)題。

使用固態(tài)電解質(zhì)才能從根本上解決安全問(wèn)題及提升對(duì)鋰金屬的兼容性：使用液態(tài)電解液的鋰離子電池，不可避免地存在熱失控問(wèn)題，這也是近年來(lái)大多數(shù)純電動(dòng)汽車發(fā)生嚴(yán)重自燃、爆炸事故的罪魁禍?zhǔn)?。一方面，目前商用鋰離子電池使用的電解液一般由有機(jī)碳酸酯類有機(jī)溶劑與鋰鹽組成，這些有機(jī)溶劑包括碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)和碳酸乙烯酯(EC)等，在使用時(shí)均存在氧化分解、揮發(fā)和泄漏的風(fēng)險(xiǎn);另一方面，若采用鋰金屬負(fù)極，活潑的鋰金屬在循環(huán)過(guò)程中容易與電解液發(fā)生副反應(yīng)，持續(xù)消耗電解液和電極材料，在電池容量下降的同時(shí)誘生鋰枝晶，進(jìn)而造成嚴(yán)重的安全問(wèn)題。

目前電池單體的熱失控難以杜絕，而電池系統(tǒng)級(jí)別的防止熱擴(kuò)散設(shè)計(jì)也僅能防止單體電芯熱失控蔓延。如果要從根本杜絕安全問(wèn)題，則要用新的材料替代當(dāng)前的液態(tài)有機(jī)電解液，而使用不可燃且堅(jiān)固的固態(tài)電解質(zhì)來(lái)代替有機(jī)液態(tài)電解液不僅可以消除燃燒爆炸的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也可以大幅提升對(duì)鋰金屬的兼容性和電池的能量密度。

固態(tài)電池兼顧能量密度和安全性，具有技術(shù)顛覆的潛力：從兼顧高能量密度和本征安全性兩方面出發(fā)，以鋰金屬作為負(fù)極，使用穩(wěn)定、不易燃燒的固態(tài)電解質(zhì)的全固態(tài)鋰離子電池將成為未來(lái)最有技術(shù)顛覆潛力的電池。雙極堆疊的可能性、鋰金屬負(fù)極的使用能保證其具備大幅領(lǐng)先的能量密度，固態(tài)電解質(zhì)則能夠保證優(yōu)秀的安全性能。

更多行業(yè)研究分析請(qǐng)參考思瀚產(chǎn)業(yè)研究院官網(wǎng)，同時(shí)思瀚產(chǎn)業(yè)研究院亦提供行研報(bào)告、可研報(bào)告（立項(xiàng)審批備案、銀行貸款、投資決策、集團(tuán)上會(huì)）、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、園區(qū)規(guī)劃、商業(yè)計(jì)劃書（股權(quán)融資、招商合資、內(nèi)部決策）、專項(xiàng)調(diào)研、建筑設(shè)計(jì)、境外投資報(bào)告等相關(guān)咨詢服務(wù)方案。