新型锂电池开始大规模生产,锂电技术发展路线是什么

来源：存能电气  日期：2019-10-24 14:35  浏览量：次

　　新型锂电池开始大规模生产，锂电技术发展路线是什么？经过研发人员和工程师的不懈努力，从铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池，走到磷酸铁锂电池，再到现在主流的三元电池，每一次的提升，都是一代人的努力，基于提升锂电池的安全性、能量密度、倍率性能，再结合目前电池研发现状，总结出了未来锂电池的一个发展路线。

　　新型锂电池开始大规模生产，锂电技术发展路线是什么？

　　与现有的锂电池相比，新型锂电池可以降低约40%的材料成本，并将制造过程缩短至三分之一。与全固态电池相比，它的技术问题较少，实现了高安全性和高密度，正受到人们的关注。

　　比固态电池能量密度更高且更稳定的新型锂电池技术，这或许将改变下一阶段动力电池技术的发展路线。此前，很多电池研究机构都将固态电池作为了下一阶段的首选，能量密度也是目前动力电池最为看重的技术参数。

　　高性能、低成本的新型锂离子电池和新体系电池是新能源汽车动力电池发展的主要方向。

　　新型锂离子电池采用高电压/高容量正极材料、高容量负极材料和高压电解液替代现有锂离子电池材料，电池成本、比能量和能量密度具有明显的优势，将能够大幅度提升新能源汽车经济性和使用的便利性，需要解决耐久性、环境适应性和安全性等关键问题。

　　新型锂电池具有更低成本和更高的比能量，尚处于基础研究的发展阶段预计2020年新型锂离子电池将实现商业化，2023年新体系电池实用化。

　　此前很多研究对于下一阶段的锂金属电池不看好，认为电池中使用的传统液态电解质必须由固态电解质代替，以保持长期稳定循环所需的寿命和高能量密度。但在最新的实验中发现，采用液态电解质的无阳极锂金属电池在90次充放电循环后，仍可以剩余80％的电池容量和较高的稳定性，在能量密度上也并不亚于固态电池。

　　未来最具潜力的几种锂电池材料

　　（1）硅碳复合负极材料：能量密度高，产业化400wh/kg以上，但体积膨胀严重，循环差；

　　（2）钛酸锂：循环10000次以上，体积变化＜1%，不形成枝晶，稳定性极好，可快速充电，但价格高，能量密度低，约170wh/kg；

　　（3）石墨烯：可用于负极材料和正极添加剂，导电性极好，离子传输快，首效差，约65%，循环差，价格高；

　　（4）富锂锰基电池：能量密度约900wh/kg，原材料丰富，但首效低，安全和循环差，倍率性能偏低；

　　实现新型锂电池的另一个潜在途径是使用固态电解质，这被许多研究认为是未来最可行的技术手段。但目前固态电解质在多次充放电后无法实现稳定无枝晶的状态，同时在大规模量产方面也存在问题，生产线动辄就需要数十亿美元的投入。

　　而如果采用液体电解质的传统液态电解质方案，在满足了安全、密度以及寿命的同时，现有的制造设备就可以快速商业化量产这种新型锂电池。