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    凝聚态电池来了 兼顾高比能和高安全

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      密度高达500Wh/kg(瓦时/千克),搭载它的电动飞机,甚至可以实现载人航空……近日,在上海车展上,宁德时代发布了凝聚态电池技术。

      什么是凝聚态电池?凝聚态电池是针对超高比能化学材料的电化学反应变化,采用了高动力仿生凝聚态电解质,构建微米级别自适应网状结构,调节链间相互作用力,在增强微观结构稳定性的同时,提高电池动力学性能,提升锂离子运输效率。

      “我们的凝聚态电池和半固态电池不是一个种类。”宁德时代首席科学家吴凯强调,凝聚态电池的正负极均可以匹配各种高比能材料,其不受壳体形态限制,但方壳可以体现其最佳性能。

      宁德时代上海车展讲解员表示:“在电化学中,电池的安全性能和正负极材料的能量密度是强相关的。凝聚态电池显著提升了电池的安全性能,并可在保证高比能的情况下具备高安全性。目前我们已开发了6系到9系的凝聚态电池,可以做到电芯解体的情况下也不起火不爆炸。”

      拥有更高电池能量密度

      吴凯称,凝聚态电池是宁德时代在材料和材料体系创新的最新成果,凝聚态电池聚合了包括超高比能正极、新型负极、隔离膜、工艺等一系列创新技术,使之既具有优秀的充放电性能,又具备高安全性能。

      系列创新技术让这款凝聚态电池在高比能、高安全性两方面,突破了长期以来限制电池行业发展的天花板,将激活以高安全和轻量化为核心诉求的全新电动场景。

      相比传统锂离子电池,凝聚态电池拥有更高的电池能量密度,其高达500Wh/kg的数值,比目前液态锂离子电池的理论能量密度上限(350Wh/kg)高出42%。

      能量密度是动力电池最核心的技术指标。据了解,500Wh/kg还不是凝聚态电池的能量密度上限,随着技术的深入,后续或能达到更高的能量密度。

      在安全性上,液态电解液若泄漏,流动的液态电解液可能导致更大范围的短路,产生高压拉弧,导致电池燃烧、爆炸。凝聚态电池连接内部高分子的网状结构则能够自适应调整,保障结构稳定性,热稳定性更好。

      今年可实现量产

      取决于不同的正负极材料,凝聚态电池的能量密度也不同。“目前我们正在和一家载人飞机公司合作。”吴凯说。

      宁德时代方面透露,能量密度较低的车规级凝聚态电池可在年内实现量产。

      吴凯坦陈,作为一种全新的产品,凝聚态电池目前的成本略高。“凝聚态电池的研发是为了航空电池的需求,航空电池的需求并不是高性价比,而是轻量化和高安全。汽车不需要这么高的能量密度,我们在做车的研发的时候,会适当调整能量密度,但是主要性能是一致的。”

      “对于动力电池来说,安全、性能、成本的全面提升以及平衡是不断追求的目标。”宁德时代有关负责人表示,同时研发中还要考虑到其回收利用的问题,这些方面也是宁德时代接下来研发的重点方向。(记者 操秀英)

      转自:科技日报

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