當前，電動汽車的發展引人關注，業界對于新能源汽車未來的前景寄予厚望。作為核心部件的電池，選擇什么樣的正負極材料也備受爭議。在日前舉辦的中國電動汽車百人會2017論壇上，中科院物理所研究員李泓向記者表示，全固態金屬鋰電池應當是未來的電動車電池的發展方向，預計全固態電池會在2020年到2025年間首批進入市場，但目前還有很多基礎科研問題需要突破。 近來，中日美三國政府都提出了動力電池的發展目標，對于電池的能量密度的要求越來越高，也提出了相應的發展指標，“但如何在實現超高能量密度的指標的同時，兼顧動力電池使用時的安全性、壽命、成本，這是所有研發人員都必須考慮的問題”，李泓表示。 當前，鋰離子電池提供了一種輕量級的儲能解決方案?？茖W家一般認為，在這種電池中，用固體電解質代替常規的液體電解質可具有顯著的優點，這也就是通常所說的全固態鋰離子電池。2016年，美國能源部為汽車技術辦公室提供一筆高達1970萬美元的財政撥款，用來支持研究和開發先進汽車技術，其中的電池項目的資助都是用于支持類固體電解質的開發等。在我國，目前也有很多從事固態電池研發的團隊，還有不少企業在也在參與其中。 但是，從全球范圍來看，全固態鋰電池仍處于實驗室階段。李泓認為，總體而言，目前全固態鋰電池開發面臨電解質和正負極材料的集成、鋰離子電導率低、金屬鋰電極體積變化等多個方面的挑戰需要解決。 2013年，中科院決定啟動相關“先導專項”，提出要做長續航的動力電池，通過提升能量密度來延長電動汽車的續駛里程。中科院物理所、中科院化學所、中科院寧波材料所、中科院長春應化所、中科院上海硅酸鹽所等12家科研單位共同攻關，目前也已經取得了一定進展，有了不少突破。 “從長遠來看，我們應當提高安全性追求全固態金屬鋰，逐漸增加固體電解質和負極中的鋰含量。目前中國科學院正在這方面做進一步的開發，力圖兼顧全固態鋰電池的優點和液態鋰電池的優點，希望能夠取長補短，逐步改善現有電池的技術”，李泓介紹，在世界范圍內，預計全固態電池會在2020年左右能夠實現小批量的量產，以后隨著技術的進步會逐漸進入這個市場，“當然它可能會先滿足其它領域的應用，等其它指標達標以后，再進入動力電池的領域”。 李泓還指出，盡管預期全固態電池會在2020年到2025年間首批進入這個市場，但在這個過程中，還有很多的基礎科研問題和科研技術仍然要突破，“從綜合指標上看，目前的研究還遠遠不能滿足動力電池的技術要求，我們希望一步步往前走，逐步改善現有鋰電池兼顧能量密度和安全性方面的挑戰”。 |
