日前，豐田及雷諾/日產(chǎn)/三菱聯(lián)盟分別表示，目標(biāo)在2022-2025年間推出使用固態(tài)電池的電動(dòng)車。就在去年年底，贛鋒鋰業(yè)也發(fā)布公告稱將建設(shè)第一代固態(tài)鋰電池研發(fā)中試生產(chǎn)線。
“兼顧高能量密度和高安全性的固態(tài)電池不僅是電池技術(shù)的一個(gè)終極目標(biāo)，并且已經(jīng)在全球范圍內(nèi)形成山雨欲來之勢(shì)。”3月21日，恩力能源科技有限公司副總經(jīng)理、CTO車勇博士告訴科技日?qǐng)?bào)記者。
固態(tài)電池是指電池結(jié)構(gòu)中不含液體，所有材料都以固態(tài)形式存在的儲(chǔ)能器件，由“正極材料+負(fù)極材料”和固態(tài)電解質(zhì)組成。由于固態(tài)鋰電池具有安全性能好、能量密度高和循環(huán)壽命長等優(yōu)點(diǎn)，是電動(dòng)汽車?yán)硐氲膭?dòng)力電池。
相對(duì)于有150年歷史的鉛酸電池而言，于1991年進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化的采用有機(jī)電解液的鋰離子電池目前仍然是市場(chǎng)上最先進(jìn)的電池。
“隨著現(xiàn)代材料科學(xué)及制造技術(shù)的突飛猛進(jìn)，‘后鉛后鋰’時(shí)代的電池技術(shù)已悄然而來?！避囉抡f，“不久的將來，固態(tài)電池將以堅(jiān)實(shí)的步伐邁入我們的社會(huì)，改變我們的生活?！?
車勇解釋，固態(tài)電池?fù)碛蟹浅ｏ@著的優(yōu)點(diǎn)，由于固態(tài)電解質(zhì)取代了傳統(tǒng)鋰離子電池中可能燃爆的有機(jī)電解液，這解決了高能量密度和高安全性的兩難問題，從而將消除電動(dòng)車用戶的“續(xù)航焦慮”，甚至可望實(shí)現(xiàn)快速充電。
迄今為止，經(jīng)過科學(xué)家們的不斷努力，固態(tài)電池技術(shù)應(yīng)該說已經(jīng)沒有了不可逾越的技術(shù)瓶頸，但也仍然存在著技術(shù)難題有待解決。“固態(tài)電池的核心技術(shù)是達(dá)到高離子電導(dǎo)率的固態(tài)電解質(zhì)材料技術(shù)以及實(shí)現(xiàn)低阻抗固—固界面的先進(jìn)制造技術(shù)。”車勇進(jìn)一步解釋。在固態(tài)電解質(zhì)材料方面，日本東京工業(yè)大學(xué)的菅野了次教授于2011年發(fā)明了室溫下離子電導(dǎo)率>10-2S/cm(超越了傳統(tǒng)有機(jī)電解液)的硫化物固態(tài)電解質(zhì)。
車勇說，這一技術(shù)成為了目前在固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化方面的龍頭企業(yè)豐田汽車的技術(shù)基礎(chǔ)。與硫化物固態(tài)電解質(zhì)相比，氧化物固體電解質(zhì)在高安全性及易生產(chǎn)性方面更具優(yōu)勢(shì)，但室溫下離子電導(dǎo)率的提升仍是世紀(jì)難題。