據(jù)了解,近期日本豐田汽車公司(Toyota Motor Corp)披露了其全固態(tài)鋰電池(SSB)的框架,并計(jì)劃于2020年起實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。
豐田不僅將固態(tài)鋰電池的能量輸出密度(按照體積)提高至約2.5kW/L,而且成功的把能量密度提高至400Wh/L,比2010年左右生產(chǎn)的鋰離子電池的能量密度高一倍。
業(yè)內(nèi)認(rèn)為,固態(tài)鋰電池的能量密度是傳統(tǒng)鋰離子電池的三倍以上,充電時(shí)間縮短,續(xù)航里程更遠(yuǎn),充放電次數(shù)更高,是未來新能源汽車電池的發(fā)展方向。與傳統(tǒng)的鋰電池相比,固態(tài)電池使用更安全的固態(tài)電解質(zhì)(SSE)取代液態(tài)有機(jī)電解質(zhì),避免了電解液泄漏和易燃問題,并且可以阻擋鋰枝晶產(chǎn)生。
固體電解質(zhì)一般包括無機(jī)氧化物陶瓷類,硫化物類以及薄膜固態(tài)電解質(zhì)LPON。其中無機(jī)氧化物陶瓷主要是鈣鈦礦類固態(tài)電解質(zhì)。鈣鈦礦類固態(tài)電解質(zhì)不僅電導(dǎo)率高,可達(dá)到10-3S/cm,而且電化學(xué)窗口寬,但是由于它的剛性和脆性,界面問題是阻礙固態(tài)鋰電池在實(shí)際應(yīng)用的最大因素。對于界面問題,國內(nèi)外研究者將非晶硅、Ge、Sn、Al2O3等鍍在固體電解質(zhì)表面,從而增加與金屬鋰的接觸面積。
據(jù)了解,今年3月,工信部等四部委印發(fā)的《促進(jìn)汽車動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動方案》明確提出,加大投入研發(fā)固態(tài)電池等新型電池。相關(guān)鋰電企業(yè)開始對鋰電池正負(fù)極材料和半固態(tài)及全固態(tài)電解質(zhì)進(jìn)行研究,逐步擴(kuò)大對全固態(tài)鋰電池材料的布局。