三星(Samsung)提出了一種比鋰離子電池更小、卻能儲(chǔ)存更多電量的新型固態(tài)電池,其退化速度也比其他同類技術(shù)要慢。
原型——基于對(duì)驅(qū)動(dòng)“電動(dòng)汽車(ev)的擴(kuò)展”的研究-使用一種新的陽極,可能提供一個(gè)更長的使用壽命超過1000充滿電荷。
固態(tài)電池被認(rèn)為是電動(dòng)汽車電池的下一步發(fā)展方向已經(jīng)有一段時(shí)間了。它們更輕,儲(chǔ)存更多能量,而且它們的固體電解質(zhì)比液體電解質(zhì)更低(熱失控)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn),但至少還有兩個(gè)明顯的障礙:成本和壽命。
三星的發(fā)展重點(diǎn)是后者。它使用銀碳(Ag-C)復(fù)合層作為陽極,而不是典型的鋰金屬陽極,后者容易引發(fā)樹形枝晶的生長,“這會(huì)產(chǎn)生不良的副作用,降低電池的壽命和安全性”。
密度是在充電過程中在電池陽極上形成的晶體。
根據(jù)三星,將5μm(微米)厚Ag-C層為原型囊細(xì)胞“啟用電池支持更大的容量,更長的循環(huán)壽命,和增強(qiáng)其整體安全”。
“超薄的Ag-C納米復(fù)合層使研究小組能夠減少陽極厚度,并將能量密度提高到900Wh/L,”該研究小組說,并補(bǔ)充說,原型袋電池的理論生命周期壽命超過1000個(gè)電荷。除此之外還存在何種程度的退化還不清楚。
“我們證明了薄的Ag-C層可以有效地調(diào)節(jié)Li(枝晶)的沉積,這導(dǎo)致了真正的長電化學(xué)循環(huán)能力,”發(fā)表在《自然能源雜志》上的研究摘要說。
與以往一樣,這款原型車的體積據(jù)稱比目前典型的鋰離子電動(dòng)汽車電池組(供應(yīng)商之間存在差異)小50%,但一次充電最多可行駛800公里。
當(dāng)然,任何電動(dòng)汽車的行駛里程取決于汽車的重量和阻力系數(shù)。目前的里程冠軍,特斯拉的S型車,最高僅超過700公里,在非常寬松的NEDC循環(huán)。但其100千瓦時(shí)的鋰離子電池相當(dāng)大且重,限制了其應(yīng)用。
按照三星自己的計(jì)算,每包電池充電1000次,電池續(xù)航里程為800公里,電池的使用壽命為80萬公里。不過,圍繞機(jī)會(huì)主義直流“充電站”的可行性引發(fā)了更多問題。
“這項(xiàng)研究的成果可能成為未來更安全、高性能電池的種子技術(shù)。未來,我們將繼續(xù)開發(fā)和完善全固態(tài)電池材料和制造技術(shù),幫助電動(dòng)汽車電池創(chuàng)新達(dá)到下一個(gè)水平。”