【猎云网(微信号:ilieyun)上海】12月1日报道(文/元杰)
电池由正极、负极、电解质、隔膜等材料组成,其发展史最早可以追溯到公元前250年。真正意义上的电池于1800年由意大利物理学家Alessandro Volta制造——通过在一枚铜片和一枚锌片中间夹上浸有盐水的布片构筑成一个小单元,再将这些小单元堆叠起来。这种结构一直沿用至今。全固态电池就是指所有的材料都以固态的形式存在,在电池结构中不含液体。因此,全固态电池在能量密度、柔性化、小型化、安全等方面具有优势。
时至今日,小到智能手环,大到无人机、新能源汽车,这些电子产品都离不开电池,同时对电池的技术要求也更加严苛,需要具有更加紧凑的设计、更加充沛的电力、更好的安全性,还需要电池能够充电再利用。在目前的科技水平下,由美国物理学教授John Goodenough在1980年发明的锂离子电池应用最广泛。
但是,目前随着消费电子产品和新能源汽车的快速升级,市场对电池技术提出了越来越高的要求。然而传统的锂离子电池,限于液体电解液的存在,在续航、柔性化、小型化、安全等方面的提升空间越来越小。因此,一种既能提高能量密度,又能实现柔性化、小型化,还能保证安全和使用寿命的新电池技术成为迫切需求。
11月28日,清陶(昆山)能源发展有限公司和清陶(昆山)新能源材料研究院在昆山经济技术开发区开业,并举办了“锂电池发展论坛”,他们宣布将争取在2017年9月份推出可量产化的全固态锂电池产品。
中国科学院院士、清华大学材料科学与工程研究院院长南策文教授在论坛上指出,从目前电池材料的发展趋势来看,全固态是锂电池的发展趋势,也目前学术和产业界公认的未来发展方向,包括博世、丰田、东芝、苹果等知名企业都在这个领域有所布局。真正意义上的全固态电池可以同时实现具备三大优势:
首先,就能量密度而言,目前全固态电池的能量密度可达400Wh/kg以上,相较于传统锂电池(能量密度100~220Wh/kg),有了一倍左右的提升。这意味着质量体积不变的前提下,该产品可将手机、无人机飞行、电动汽车的续航能力提升一倍。
其次,由于摒弃了电解液,全固态电池可以摆脱刚性外壳和固定尺寸的束缚。电池的柔性化和小型化将成为可能。随之而来的是电子产品的创意设计将有更多可能性。可弯曲可折叠的手机、蚂蚁大小的微型机器人等或都将出现在我们的生活中。
第三,在安全性方面。全固态电池用陶瓷固态电解质材料代替了电解液,很大程度上避免了液态电解液因外部或内部问题引起剧烈反应而造成的安全事故。
据清陶董事长冯玉川介绍,清陶在锂电池固态化的发展之路上遵循着从传统锂电到准固态锂电,再到全固态锂电的发展轨迹。目前清陶已经在纳米陶瓷纤维复合隔膜上取得了重大成果,并以此立足锂电市场。
南策文院士表示,全固态电池是清陶下一步发展的重点,他们已经把全固态电池产业化定位2017年的首要任务,重点解决材料匹配、装备升级、产品一致性等核心问题。
据了解,清陶(昆山)能源发展有限公司由清华大学南策文院士团队创建,该团队是国内最早开展全固态锂电池技术研发的团队之一,是我国首个固态电池相关专利技术的发明者。2016年,清陶发展成立了清陶(昆山)新能源材料研究院。目前清陶发展正从材料、器件、装备多个维度开展全固态锂电池产业化开发的联合攻关工作。
产品:全固态锂电池
公司:清陶(昆山)能源发展有限公司