中國粉體網訊  新的固態(tài)電池技術又登場了！根據了解，廉價、大容量的固態(tài)電池有可能使以往的實用化構思提前實現。

據悉，開發(fā)該固態(tài)電池產品的是比利時的研究機構IMEC，松下也參與了其中電解質材料的開發(fā)。IMEC于6月宣布，開發(fā)出了體積能量密度為425 h /L的固體電解質鋰離子充電電池(圖1)。假設正極活物質使用磷酸鐵鋰(LFP)，而負極活物質使用金屬鋰。

圖1 2024年達成1000 Wh/L

這張圖展示了使用電解液的鋰離子電池和IMEC開發(fā)的固體電池的體積能量密度變遷。作為電解液鋰離子電池產品，400 Wh/L已經是其標準值，在實驗室中也存在過700 Wh/L的實例，如果未來沒有突破，那么800 Wh/L可能是其界限，但固態(tài)電池將在不久的幾年內超過這一界限。目前來看，全固態(tài)電池是比不上電解液電池的，但從圖中的增長趨勢可看到，其能量密度的年增長率幾乎呈直線上升，同時固態(tài)電池將在2020年之后后來居上，在2024年大約可達到1000 Wh/L，而且充電速率可達2-3c(20-30分鐘充電)。

由液態(tài)向固態(tài)轉變？

IMEC電池的最大特點是其制造過程(圖2)，與目前的電解液電池相同，首先是正極的形成，然后將液體電解質滲透到正極材料中。

圖2 制造過程中電解液固體化

IMEC的整個固體電池的制造過程概要(a)：首先在聚電體上形成正極材料，在那里參入作為電解質前體的液體材料，將其固體化后形成負極層等。與以往的固體電解質不同，具有能夠在一定程度上利用現有的鋰離子電池制造裝置等優(yōu)點（b）。

不同之處在于，使電解質干燥后變?yōu)楣腆w從而形成負極。實現起來也較容易，只需要在量產時對現有的電解液電池用裝置進行略微的變更，就可以很好地利用，因此即使是全固體電池，也沒有必要對其進行高額投資。實際上，IMEC目前已基本確立了批量生產大型電池的技術，該公司計劃在2019年內進行尺寸大小為A4、容量為5Ah的電池試制。

由于電解質最初是以液體的方式滲透到電極的各個角落，所以在固體電池中“電極與固體電解質的接觸面積小、界面電阻非常高”的現象也難以發(fā)生。從你的角度來看，哪種電池會在未來更得市場？

（中國粉體網編輯整理/墨玉）

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