建议大力支持固态电池产业化
针对动力电池的安全性问题,可以通过化学的或者电化学的办法来改善电池的安全性,也可以通过电芯的设计和电子学来改善安全性,但有一个重要方法就是,发展固态电池。
固态电池也有正极材料、负极材料,只不过正极材料可以用现有的正极材料,也可以用不含锂的正极材料,负极材料可以用现在大家用的石墨,也可以不用,用金属锂做负极材料。金属锂的容量是石墨容量的10倍,所以固态电池的能量密度比较高,而中间的电解质不是液态是固态,就不会产生燃烧或者爆炸的问题。
另外,通过热箱实验、挤压实验和过充实验可以发现,固态锂电池是目前安全性最好的方案,因为一旦局部发生短路,只是聚合物熔化,熔化以后成为了绝缘体,但它可以自己恢复,即使发生热失控,电池温度升高到180度,锂被熔化以后,只要在电芯里留一个空间,熔化的金属锂就可以到预留的地方去,不会着火。
大家可能会问,如果把电池扔到水里会怎么样?实际上,扔进水里也不会出现问题。最近中科院生物能源所在国家深海基地管理中心做了两次实验,一次是8000米的模拟实验,一次是11000米的深海模拟实验,这两次深海实验都已经通过,没有问题。
中科院宁波材料所也做了有关聚合物的研究工作,他们用石墨做负极、钴酸锂做正极,用硫化物复合电解质,一块4Ah的电池,能量密度是240瓦时/公斤,常温循环500次后容量还有88%多。通过一系列针刺、过充、短路、强制放电、高温循环等实验后,结论是如果固态电池中不含可燃的液体电解质,能够极大改善电池的安全性。
因此,建议大力支持固态电池的研究、开发和产业化。这是我国锂电池行业惟一的机遇,希望能在5年之内能够实现产业化,但国家现在的支持力度还有限。
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