固态电池
固态电池是一个电池技术,使用固体电极和固体电解质,代替液体或聚合物凝胶电解质中发现的锂离子或锂聚合物电池。建议用作固态电池中固体电解质的材料包括陶瓷(例如氧化物、硫化物、磷酸盐)和固体聚合物。固态电池已用于起搏器,RFID和可穿戴设备中。它们可能更安全,具有更高的能量密度,但成本要高得多。
广泛采用的挑战包括能量和功率密度、耐用性、材料成本、灵敏度和稳定性。
在2017年,约翰古迪纳夫,对锂离子电池的共同发明人,公布了一个固态电池,使用玻璃电解质和碱-金属阳极包括锂、钠或钾。丰田宣布深化与松下长达数十年的合作关系,包括在固态电池方面的合作。其他开发固态电池技术的汽车制造商包括宝马、本田、现代汽车公司和日产。家用电器制造商戴森(Dyson)宣布,然后放弃了建造电动汽车的计划。Fisker Inc.声称其固态电池技术将在2023年准备用于“汽车级生产”。火花塞制造商NGK正在开发陶瓷基固态电池。
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2018年,从CU Boulder研究中分离出来的Solid Power获得了2,000万美元的资金,用于一条小型生产线,以生产全固态可充电锂金属电池,预计可产生10兆瓦时的发电量。每年的容量。[大众汽车宣布对量子电池公司(QuantumScape)进行1亿美元的投资,这是一家从斯坦福分离出来的固态电池创业公司。
固态电池的使用
固态电池已发现在起搏器、RFID和可穿戴设备中的潜在用途。[
固态电池的挑战
固态电池的优势
据信,固态电池技术通过启用锂金属阳极可提供更高的能量密度(2.5倍)。
它们可以避免使用商业电池中发现的危险或有毒物质,例如有机电解质。
由于大多数液体电解质都是易燃的,而固体电解质是不可燃的,因此固态电池着火的风险较低。需要更少的安全系统,进一步增加了能量密度。最近的研究表明,在热失控下,内部带有液态电解质的传统电池中,热量的产生仅为〜20-30%。
固态电池技术被认为可以实现更快的充电。更高的电压和更长的循环寿命也是可能的。