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        沈陽蓄電池研究所主辦

        業務范圍:科研成果轉讓、技術難題的攻關、現場指導、新工藝的采用和推廣,蓄電池產品生產許可證企業生產條件審查的咨詢等。

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        首個在商業上可行的固態鋰金屬電池解決方案

        作者: 沈陽蓄電池研究所新聞中心 來源:cnBeta

        總部位于加利福尼亞州的 QuantumScape 公司,剛剛宣布了首個在商業上可行的固態鋰金屬電池解決方案。其宣稱可將電動汽車的續航里程增加多達 80%,并且支持在 15 分鐘內將電量從 0 充到 80% 。據悉,通過使用固態電解質來替代傳統的液態電解質,固態鋰金屬電池在體積重量 / 能量密度上都具有更高的優勢。

        結構示例(來自:QuantumScape)

        對于需要極高的安全能量密度、使用環境相對寬泛且苛刻、充放電率和循環次數要求都更高的 EV 動力電池行業來說,固態鋰金屬電池都具有顯著的優勢。

        值得一提的是,QuantumScape 使用了獨特的鋰金屬陽極制造工藝。新設計并未讓它在制造過程中即形成,而是在給電池充電時,才會在集電器周圍形成。

        該公司固態鋰金屬電池的另一項突破,體現在固態隔板上。其使用了具有固體陶瓷材料,對枝晶生長有極強的抵抗力。普通的鋰離子電池,最怕的就是這類突刺導致電池失效、甚至引發火災風險。


        固態鋰金屬電池前景展望

        結合了多項優勢之后,QuantumScape 的新型固態鋰金屬電池可達成 1 kWh / L 的能量密度,約為當前特斯拉 Model 3 所使用的動力電池的四倍。

        按重量計,其能量密度亦有 380~500 Wh / kg 。作為對比,當前特斯拉最高也只有提供 260 Wh / kg 的選項,即便伊隆·馬斯克樂觀估計可在 3~4 年內達成 400 Wh / kg 的目標。

        充電速率方面,QuantumScape 宣稱該電池可在 15 分鐘內實現 0-80% 的充電。而且在 30℃(86℉)的溫度下,單層袋式電池可在 1C 持續充放電倍率下維持相當長的生命周期。

        What are Solid-State Lithium-Metal Batteries?(via)

        就算經歷了 800 次的充放電循環,新型固態鋰金屬電池亦可維持 80% 以上的容量。簡單換算一下,相當于一輛電動汽車行駛了 24 萬英里(38.6 萬公里)。

        值得一提的是,該電池在低溫下的表現也同樣出眾。在 -30℃(-22℉)的環境下,它的容量也不會衰減太多。安全性方面,內部的陶瓷隔膜本身就是不可燃的。

        展望未來,QuantumScape 希望與合作伙伴攜手推動新型固態鋰離子電池的商業化運用。除了大股東(大眾汽車集團)承諾的 3 億美元資金,該項目還獲得了 Continental 和比爾·蓋茨等投資者的關注。


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