新型鋰電池開始大規模生產,鋰電技術發展路線是什么

來源：存能電氣  日期：2019-10-24 14:35  瀏覽量：次

　　新型鋰電池開始大規模生產，鋰電技術發展路線是什么？經過研發人員和工程師的不懈努力，從鉛酸電池、鎳氫電池、鎳鎘電池，走到磷酸鐵鋰電池，再到現在主流的三元電池，每一次的提升，都是一代人的努力，基于提升鋰電池的安全性、能量密度、倍率性能，再結合目前電池研發現狀，總結出了未來鋰電池的一個發展路線。

　　新型鋰電池開始大規模生產，鋰電技術發展路線是什么？

　　與現有的鋰電池相比，新型鋰電池可以降低約40%的材料成本，并將制造過程縮短至三分之一。與全固態電池相比，它的技術問題較少，實現了高安全性和高密度，正受到人們的關注。

　　比固態電池能量密度更高且更穩定的新型鋰電池技術，這或許將改變下一階段動力電池技術的發展路線。此前，很多電池研究機構都將固態電池作為了下一階段的首選，能量密度也是目前動力電池最為看重的技術參數。

　　高性能、低成本的新型鋰離子電池和新體系電池是新能源汽車動力電池發展的主要方向。

　　新型鋰離子電池采用高電壓/高容量正極材料、高容量負極材料和高壓電解液替代現有鋰離子電池材料，電池成本、比能量和能量密度具有明顯的優勢，將能夠大幅度提升新能源汽車經濟性和使用的便利性，需要解決耐久性、環境適應性和安全性等關鍵問題。

　　新型鋰電池具有更低成本和更高的比能量，尚處于基礎研究的發展階段預計2020年新型鋰離子電池將實現商業化，2023年新體系電池實用化。

　　此前很多研究對于下一階段的鋰金屬電池不看好，認為電池中使用的傳統液態電解質必須由固態電解質代替，以保持長期穩定循環所需的壽命和高能量密度。但在最新的實驗中發現，采用液態電解質的無陽極鋰金屬電池在90次充放電循環后，仍可以剩余80％的電池容量和較高的穩定性，在能量密度上也并不亞于固態電池。

　　未來最具潛力的幾種鋰電池材料

　　（1）硅碳復合負極材料：能量密度高，產業化400wh/kg以上，但體積膨脹嚴重，循環差；

　　（2）鈦酸鋰：循環10000次以上，體積變化＜1%，不形成枝晶，穩定性極好，可快速充電，但價格高，能量密度低，約170wh/kg；

　　（3）石墨烯：可用于負極材料和正極添加劑，導電性極好，離子傳輸快，首效差，約65%，循環差，價格高；

　　（4）富鋰錳基電池：能量密度約900wh/kg，原材料豐富，但首效低，安全和循環差，倍率性能偏低；

　　實現新型鋰電池的另一個潛在途徑是使用固態電解質，這被許多研究認為是未來最可行的技術手段。但目前固態電解質在多次充放電后無法實現穩定無枝晶的狀態，同時在大規模量產方面也存在問題，生產線動輒就需要數十億美元的投入。

　　而如果采用液體電解質的傳統液態電解質方案，在滿足了安全、密度以及壽命的同時，現有的制造設備就可以快速商業化量產這種新型鋰電池。