续航更久,寿命更长,固态电池能否打破电动车续航焦虑?
在8月28日举办的2024鹏辉能源产品技术发布会上,鹏辉能源发布第一代固态电池,采用氧化物路线,比常规锂电成本高出15%左右,循环寿命600次,能量密度280Wh/kg,预计2025年能量密度达300Wh/kg以上。公司预计2025年完成中试研发,并小规模生产,2026年建立产线并批量生产。
其意义主要体现在以下几个方面:
高能量密度:280Wh/kg的能量密度,相比现有锂离子电池平均150-260Wh/kg的能量密度有了显著提升,这意味着在相同的重量下,固态电池可以存储更多的电能,为电动汽车等应用提供更长的续航能力。 长循环寿命:600次的循环寿命,相较于传统锂离子电池的300-500次循环寿命,显示了固态电池在稳定性和耐用性方面的显著优势。这意味着固态电池更耐久,更能满足商业应用中对电池寿命的严苛要求。 安全性提升:无机固态电解质的使用消除了有机电解液的安全隐患,如燃烧、爆炸等风险。同时,固态电池在极端条件下,如高温或低温环境,都能保持稳定的充放电性能。 未来潜力:随着材料端技术的改进,如硅基负极的引入,预计到2025年能量密度将达到300Wh/kg以上,这将进一步推动电动汽车等行业的变革。 成本预期:尽管目前固态电池的成本相比常规锂电高出约15%,但预计在未来3~5年内,随着工艺的优化和材料的降本,固态电池的成本有望与常规锂电持平,这将极大地促进其商业化应用。 环境适应性:固态电池在-20℃至85℃的温度范围内都能稳定工作,这对于在极端气候条件下的应用至关重要。 技术突破:鹏辉能源通过无机复合固态电解质的创新应用,解决了氧化物固态电解质的高温烧结和脆性问题,这为固态电池的制造工艺提供了新的方向。 市场前景:固态电池的这些优势使其成为了电动汽车、便携式电子设备等领域的热门选择,预计将对这些行业的未来发展产生深远影响。综上所述,固态电池的280Wh/kg能量密度和600次循环寿命是其在性能上的显著优势,不仅代表了技术的进步,也预示着其广泛的应用前景和市场潜力。
固态电池的负极材料主要包括石墨、硅负极、锂金属负极等。
固态电池是当前电池技术研究的热点,其能量密度高、安全性好等优点使其成为未来电池发展的重要方向。在固态电池中,负极材料的选择至关重要,它直接影响到电池的性能和成本。目前,固态电池的负极材料研究主要集中在石墨、硅负极和锂金属负极这三个方向。相关介绍如下:
石墨:石墨是目前广泛应用于锂电池的负极材料之一,具有六方晶格结构,能够有效地嵌入和脱出锂离子。尽管在未来的固态电池中,可能会逐渐被更高容量的材料替代,但短期内石墨仍将广泛使用,主要因其稳定的化学性能和较低的成本。 硅负极:硅的理论比容量高达3579mAh/g,远超过石墨。但其在嵌锂时体积膨胀明显,容易导致硅颗粒破裂从而影响电池寿命。在固态电池中,由于固态电解质的机械延展性较好,可以在一定程度上抑制硅的体积膨胀问题,使得硅负极的应用可能性大大增加。 锂金属负极:锂金属因为其极高的理论比容量(3861mAh/g)和最低的电化学势(-3.04V),被认为是理想的负极材料。但在传统液态电池中,锂枝晶的生长及SEI膜的不稳定性限制了其应用。固态电解质的使用能有效抑制锂枝晶生长,提高锂金属负极的循环稳定性和安全性。总的来说,固态电池的负极材料选择多样且各有优缺点,每种材料都在特定应用场景中有其独特的优势。科技的进步正不断推动这些材料向更高性能和更低成本方向发展,为固态电池的未来应用提供了广阔的前景。
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