凝聚態(tài)電池來了 兼顧高比能和高安全

密度高達500Wh/kg（瓦時/千克），搭載它的電動飛機，甚至可以實現(xiàn)載人航空……近日，在上海車展上，寧德時代發(fā)布了凝聚態(tài)電池技術。

什么是凝聚態(tài)電池？凝聚態(tài)電池是針對超高比能化學材料的電化學反應變化，采用了高動力仿生凝聚態(tài)電解質，構建微米級別自適應網(wǎng)狀結構，調節(jié)鏈間相互作用力，在增強微觀結構穩(wěn)定性的同時，提高電池動力學性能，提升鋰離子運輸效率。

“我們的凝聚態(tài)電池和半固態(tài)電池不是一個種類?！睂幍聲r代首席科學家吳凱強調，凝聚態(tài)電池的正負極均可以匹配各種高比能材料，其不受殼體形態(tài)限制，但方殼可以體現(xiàn)其最佳性能。

(資料圖片僅供參考)

寧德時代上海車展講解員表示：“在電化學中，電池的安全性能和正負極材料的能量密度是強相關的。凝聚態(tài)電池顯著提升了電池的安全性能，并可在保證高比能的情況下具備高安全性。目前我們已開發(fā)了6系到9系的凝聚態(tài)電池，可以做到電芯解體的情況下也不起火不爆炸?！?/p>

擁有更高電池能量密度

吳凱稱，凝聚態(tài)電池是寧德時代在材料和材料體系創(chuàng)新的最新成果，凝聚態(tài)電池聚合了包括超高比能正極、新型負極、隔離膜、工藝等一系列創(chuàng)新技術，使之既具有優(yōu)秀的充放電性能，又具備高安全性能。

系列創(chuàng)新技術讓這款凝聚態(tài)電池在高比能、高安全性兩方面，突破了長期以來限制電池行業(yè)發(fā)展的天花板，將激活以高安全和輕量化為核心訴求的全新電動場景。

相比傳統(tǒng)鋰離子電池，凝聚態(tài)電池擁有更高的電池能量密度，其高達500Wh/kg的數(shù)值，比目前液態(tài)鋰離子電池的理論能量密度上限（350Wh/kg）高出42%。

能量密度是動力電池最核心的技術指標。據(jù)了解，500Wh/kg還不是凝聚態(tài)電池的能量密度上限，隨著技術的深入，后續(xù)或能達到更高的能量密度。

在安全性上，液態(tài)電解液若泄漏，流動的液態(tài)電解液可能導致更大范圍的短路，產生高壓拉弧，導致電池燃燒、爆炸。凝聚態(tài)電池連接內部高分子的網(wǎng)狀結構則能夠自適應調整，保障結構穩(wěn)定性，熱穩(wěn)定性更好。

今年可實現(xiàn)量產

取決于不同的正負極材料，凝聚態(tài)電池的能量密度也不同?！澳壳拔覀冋诤鸵患逸d人飛機公司合作?！眳莿P說。

寧德時代方面透露，能量密度較低的車規(guī)級凝聚態(tài)電池可在年內實現(xiàn)量產。

吳凱坦陳，作為一種全新的產品，凝聚態(tài)電池目前的成本略高?！澳蹜B(tài)電池的研發(fā)是為了航空電池的需求，航空電池的需求并不是高性價比，而是輕量化和高安全。汽車不需要這么高的能量密度，我們在做車的研發(fā)的時候，會適當調整能量密度，但是主要性能是一致的?！?/p>

“對于動力電池來說，安全、性能、成本的全面提升以及平衡是不斷追求的目標?！睂幍聲r代有關負責人表示，同時研發(fā)中還要考慮到其回收利用的問題，這些方面也是寧德時代接下來研發(fā)的重點方向。（操秀英）

來源：科技日報

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