密歇根大學采用陶瓷層電解質 提升鋰金屬電池性能并預防電池起火

據(jù)外媒報道,密歇根大學研發(fā)了一種新的電池充電技術,或能實現(xiàn)電量輸出翻番。該技術或將大幅提升電動車的續(xù)航里程數(shù)。

研究人員表明,目前其研究已取得突破性進展,為鋰金屬電池選用了一款陶瓷質地的固態(tài)電解質,旨在解決電池短路及耐用性不強等問題,或將為新一代的充電電池發(fā)展指明道路。

為解決鋰金屬燃燒問題,研究人員制作了一款陶瓷層,其表面穩(wěn)定,可防止金屬晶須(metal whiskers)的生成及潛在的電池短路問題,后者或導致電池起火。該陶瓷層使得鋰金屬的兩大優(yōu)點——能量密度及高導電性得到充分的應用,且不存在電池起火或長期時候后的降解問題。新款鋰金屬電池技術不僅能防止起火,還能大幅提升充電速率。

工程設計人員在測試中證實,含陶瓷電解質的鋰金屬電池并未出現(xiàn)降解情況,與常規(guī)鋰離子電池不同,其長期充電后并不會因為材料降解而導致電池的電量衰減乃至報廢。

研究人員對該材料的性能進行了驗證,現(xiàn)已開始生產薄薄的固態(tài)電解質層,從而滿足其容量要求,但研究人員尚未提及具體的成本。

據(jù)伍德麥肯茲公司(Wood Mackenzie),如今電池成本占到了電動車總成本的1/3。然而,最近十年來,成本降幅已高達八成,預計其成本還會持續(xù)下落。據(jù)估計,今年電池包的成本價格將跌至200美元/千瓦時以下。此外,以后每年的降幅將達到10%左右。

電池成本的臨界閾值將在100美元/千瓦時,屆時電動車將能與內燃機車一較高下,但預計要到2027年才能達成該目標。

該公司認為,未來固態(tài)電池等新一代電池的能量密度將達到300瓦時/千克以上,預計其上市時間在本世紀20年代末期。(本文圖片選自oilprice.com)