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                        400Wh/kg能量密度起步,鋰金屬電池“呼嘯而來”
                        發布時間:2022-09-22 12:01:00
                        關鍵詞:鋰電池

                        電池代有新材出,各領風騷數十年。在過去的一個多世紀,電池行業的發展一直伴隨著技術革命。從鉛酸電池、鎳鎘電池,到堿性電池、鎳氫電池,再到鋰離子電池。如今,比鋰離子電池能量密度更高的鋰金屬電池,正在加速其產業化進程。

                        400Wh/kg能量密度起步,鋰金屬電池“呼嘯而來”

                        日前,有消息稱,一條具有全球競爭力的鋰金屬電池制造自動化產線在合肥正式啟用。該消息表示,這是中國乃至全球首創的鋰金屬電池制造專用自動化產線,也是我國自主研發的新一代動力電池技術在規?;慨a上的又一重大進展。

                        9月19日,在合肥舉辦的鋰金屬電池創新技術論壇上,盟維科技位于合肥經開區的鋰金屬電池自動制造線及z21創新實驗室正式啟用。此次啟用的產線實現了新一代鋰金屬電池能量密度500Wh/kg的重大突破。

                        “本次鋰金屬電池自動化制造線在合肥的全面啟用,說明我國在500 Wh/kg高端能量型動力電池產品的批量交付能力,已居于全球領先位置,實現了鋰金屬電池從實驗室階段(TRL3)到產品批量交付階段(TRL6-8)的突破?!泵司S科技負責人表示。

                        據了解,盟維科技成立于2018年,公司持續對鋰金屬電池進行系統性創新研究,開發了鋰負極保護、阻燃電解液、隔膜修飾等一系列關鍵技術,是全球率先批量提供500Wh/kg鋰金屬電池產品的企業。與此同時,600Wh/kg的新型超高能量密度鋰金屬電池原型樣品目前在公司創新實驗平臺也已順利完成驗證。

                        動輒500Wh/kg的能量密度,可謂“吊打傳統鋰離子電池”。但鋰金屬電池并非異族,仍然姓“鋰”。從技術上講,鋰離子電池和鋰金屬電池都屬于鋰電池大類,主要區別在于負極材料。鋰離子電池負極材料主要為石墨和硅,鋰金屬電池的負極則為鋰金屬。

                        寧德時代中國區乘用車解決方案部總裁項延火曾表示,“經過近10年的攻關研究,我們認為采用鋰金屬為負極材料的全固態金屬電池是固態電池的最優發展方向?!彼赋?,該技術可從本質上提升電池安全性和能量密度。

                        由于極為出色的性能,當下進行鋰金屬電池研發的企業不在少數,且取得了不錯的成績。

                        除了盟維科技外,今年7月恩力動力(Enpower)對外宣布,公司 100Ah鋰金屬電池研制成功。該電池采用自主開發的阻燃型鋰金屬電池專用電解質/液,標稱容量102.4Ah,質量能量密度高達479Wh/kg,體積能量密度910Wh/L。

                        據了解,恩力動力目前正在加快其鋰金屬電池量產進程,公司預計到2023年實現百MWh級產線量產,2024年完成GWh級產線建設,在2030年前陸續實現200GWh以上的全球產業基地布局。

                        而更早之前,美國鋰電池獨角獸企業SES于今年2月在紐交所上市,這是全球第一家上市的混合鋰金屬電池供應商。SES背后的投資方陣容非常強大,有通用、現代、吉利、上汽等國內外車企,還有富士康、天齊鋰業、淡馬錫、祥峰中國等。

                        據SES負責任介紹,400Wh/kg是鋰金屬電池能量密度的起點,2021年,SES對外展示了第一款車規級鋰金屬電池,其容量達到107Ah,能量密度為417Wh/kg、935Wh/L。據稱,這是全球首款100Ah以上的鋰金屬電池,也是當時世界上最大的鋰金屬電池。

                        據了解,SES已經在上海正式啟動首個A樣品鋰金屬電池的生產和測試。不少車企已經向SES伸出橄欖枝,公司與通用、現代、本田一起進行A樣品的聯合開發。按目前計劃,2023年進入B樣品,2024年C樣品,2025年正式量產。

                        實際上,鋰金屬電池不僅能量密度高,快充速度也非常驚人。近日有國外媒體報道,美國哈佛大學研發出一種新型固態鋰金屬電池,該電池在實驗測試中,實現了3分鐘內充滿電的速度,在生命周期內充放電循環次數超過1萬次,并且可持續使用長達20年。相關論文發表在最近的《自然》雜志上。

                        據報道,目前初創公司Adden Energy宣布已經獲得哈佛大學技術發展辦公室授予的獨家技術許可,用于推進該技術的商業化,其目標是將電池縮小為手掌大小的軟包電池。

                        “我們在實驗室里已經實現了電池壽命內5000到10000次的充電循環,相比之下,即使是目前(同類)最好的電池也只能達到2000到3000次的充電循環,我們認為擴大這種電池技術的規模將沒有限制?!惫鸫髮W研究人員表示,這可能會改變游戲規則。

                        不過值得注意的是,業內人士指出,由于鋰金屬負極制備工藝、鋰金屬負極巨大的體積變化、鋰金屬電池微短等因素的限制,高能量密度的鋰金屬電池距離大規模量產應用還有較長的研究路程。

                        稿件來源: 電池中國網
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