密歇根大学采用陶瓷层电解质 提升锂金属电池性能并预防电池起火

据外媒报道,密歇根大学研发了一种新的电池充电技术,或能实现电量输出翻番。该技术或将大幅提升电动车的续航里程数。

研究人员表明,目前其研究已取得突破性进展,为锂金属电池选用了一款陶瓷质地的固态电解质,旨在解决电池短路及耐用性不强等问题,或将为新一代的充电电池发展指明道路。

为解决锂金属燃烧问题,研究人员制作了一款陶瓷层,其表面稳定,可防止金属晶须(metal whiskers)的生成及潜在的电池短路问题,后者或导致电池起火。该陶瓷层使得锂金属的两大优点——能量密度及高导电性得到充分的应用,且不存在电池起火或长期时候后的降解问题。新款锂金属电池技术不仅能防止起火,还能大幅提升充电速率。

工程设计人员在测试中证实,含陶瓷电解质的锂金属电池并未出现降解情况,与常规锂离子电池不同,其长期充电后并不会因为材料降解而导致电池的电量衰减乃至报废。

研究人员对该材料的性能进行了验证,现已开始生产薄薄的固态电解质层,从而满足其容量要求,但研究人员尚未提及具体的成本。

据伍德麦肯兹公司(Wood Mackenzie),如今电池成本占到了电动车总成本的1/3。然而,最近十年来,成本降幅已高达八成,预计其成本还会持续下落。据估计,今年电池包的成本价格将跌至200美元/千瓦时以下。此外,以后每年的降幅将达到10%左右。

电池成本的临界阈值将在100美元/千瓦时,届时电动车将能与内燃机车一较高下,但预计要到2027年才能达成该目标。

该公司认为,未来固态电池等新一代电池的能量密度将达到300瓦时/千克以上,预计其上市时间在本世纪20年代末期。(本文图片选自oilprice.com)