固體鋰金屬電池的大規模產業化有望更早實現。
可在3分鐘內充滿電，在其生命周期內可循環使用10000次以上，可連續使用20年——美國哈佛大學在固體鋰金屬電池研究方面取得了新的技術突破。
與目前市場上電動車電池使用的傳統鋰離子電池不同，固體鋰金屬電池使用純金屬形式的鋰，同時使用固體電極和固體電解質替代鋰離子電池中的液體或聚合物凝膠電解質。
與市面上的傳統鋰離子電池相比，固體鋰金屬電池充電速度更快，能量密度更高，續航時間更長。
哈佛大學對固體鋰金屬電池的研究可以追溯到去年5月，但當時的技術停留在“10-20分鐘內充滿電，電池壽命10-15年”的水平。
固體鋰金屬電池技術的新突破，可以說直接提升了電池技術水平的平均線。如果真正大規模產業化，將成為解決制約電動汽車發展的關鍵，進一步賦能電動汽車產業。
目前，創業公司Adden Energy已經宣布獲得哈佛大學技術開發辦公室授予的獨家技術許可，以推動這項技術的商業化，目標是將電池縮小到手掌大小的“軟袋電池”。
長期存在的
固態鋰金屬電池技術現在已經不是一個全新的概念了。除了哈佛大學，之前也有很多公司對這項技術做過學術研究。
2020年12月，Quantum Scape公布了固體鋰金屬電池技術的進展，聲稱該公司的固態電池比市面上的傳統鋰電池續航時間提高80%，15分鐘即可充滿80%的電量，可提供約16萬公里的續航時間。
由于固態鋰金屬電池技術，QuantumScape的股價在短短一個多月內飆升了13倍，并獲得了大眾集團的兩筆投資。
在國內，中科院物理所以電子離子混合導電活性物質為正極，實現了100%全活性物質全固態電極，配合金屬鋰負極，構建了高能量密度的全活性物質全固態電池，在電極層面實現了770Wh/kg和1900Wh/L的能量密度。
2021年8月，Sakuú Corporation宣布開發出3Ah固體鋰金屬電池，使電池的能量容量提高了100倍，體積能效提高了12倍以上。計劃在2022年初開始量產這種電池。
學術研究推動技術進步，固態鋰金屬電池技術在業內“赫赫有名”，被譽為電池界的顛覆性技術，甚至被命名為“動力電池的未來”。
除了學術研究，資本也早早布局固態電池領域，固態金屬鋰電池成為繼三元鋰電池之后新的競爭方向，固態金屬鋰電池賽道持續升溫。
固體鋰金屬電池被認為是未來5-10年的主流方向，在市場上掀起了研發和投資熱潮。
近年來，包括日本、德國、美國在內的許多國家都加大了全固態電池(固體鋰金屬電池)的研發力度，現代汽車等企業也早在2018年就成立了團隊開展相關研發工作。
中國在固體鋰金屬電池方面的布局還不算晚。早在2017年，啟豐鋰業就布局了固體鋰金屬電池的相關產業鏈。當年宣布擬投資不超過2.5億元建設第一代固體鋰金屬電池研發中試生產線。并與固態電池專家、原中科院材料所研究員許博士達成戰略合作協議，目標是三年內實現固態鋰電池產業化。另外，巨c……當代安培科技、比亞迪等公司都在固態鋰電池領域有所布局。
“對癥下藥”
無論是學術界還是資本，對固態鋰金屬電池的追捧可以說是越來越瘋狂，因為它可以極大地緩解新能源汽車發展中的“安全焦慮”和“里程焦慮”。
安全性和能量密度是傳統鋰離子電池的兩大缺點。
對于汽車市場來說，如何保證安全無疑是重中之重，但近年來新能源汽車安全事故不在少數。
據《動力電池安全性研究報告》不完全統計，2021年新能源汽車起火事故超過50起，其中大部分是電池熱失控造成的。動力電池的安全性已經成為新能源汽車產業發展的絆腳石。
據了解，鋰離子電池在使用過程中產生的枝晶或樹枝狀結晶是電池起火的根本原因。
枝晶或枝晶像樹根一樣生長到電解液中，刺破分隔正負極的屏障，導致鋰離子電池短路。固態鋰電池的三明治狀多層結構可以防止枝晶結構的形成。
所謂的三明治的多層結構是指電池被想象成一個三明治。首先是面包(鋰金屬陽極)，然后是生菜(石墨涂層)，然后是番茄(第一電解質)和培根(第二電解質)，最后是另一個番茄和最后一片面包(陰極)。在這個設計中，樹突在萵苣和番茄中生長，但在培根中停止。“培根”屏障阻止枝晶通過并使電池短路，從而防止故障。
簡單來說，與傳統鋰離子電池相比，固體鋰金屬電池更安全。
近年來，新能源汽車的車輪駛向了更廣闊的領域。新能源汽車不僅作為通勤工具，也是家庭出行的首選。
消費者對新能源汽車的需求催生了對新能源汽車更高的續航要求，而動力電池無疑是滿足這一需求的重要載體。具體來說，如何提高電池的充電速度和續航里程，要求電池具有更大的能量密度。
目前市場上主要的動力電池是磷酸亞鐵鋰和三元鋰電池。磷酸鐵鋰電池在安全性能上優于三元鋰電池，但能量密度遠不及三元鋰電池。目前市面上的三元鋰電池能量密度在300Wh/kg左右。
根據我國《節能與新能源汽車技術路線圖》，到2030年，電動汽車對動力電池能量密度的需求將超過500Wh/kg，目前市場上無論是磷酸鐵鋰電池還是三元鋰電池都無法滿足這一需求。
固態鋰金屬電池可能是打破游戲的關鍵。
未來已經來了？
市場上傳統的鋰離子電池正極材料的能量密度已經接近其理論值。近年來，如何進一步提高能量密度成為討論的焦點。固態鋰金屬電池的提出，讓這個話題有了新的討論載體，業界對固態電池的研究一直持續不減。
如上所述，與傳統鋰離子電池相比，固態鋰金屬電池具有獨特的技術優勢，被市場寄予厚望。然而事實上，固態鋰金屬電池的進展遠不及預期。
目前，固體鋰金屬電池也迎來了一定程度的量產，但在實際生產過程中，其相對于傳統鋰離子電池的優勢并不明顯。
一方面，固態鋰金屬電池仍面臨技術難題。目前，固態電池與預設的高性能固態電池系統仍有差距，保留部分電解液并不是理想的全固態。在文章前半部分，我們提到固體鋰金屬電池的三明治狀多層結構可以防止枝晶結構的形成，從而減少起火事故，但在實際量產中，仍然有鋰離子漏出。
另一方面，固體鋰金屬電池的相關產業鏈發展不完善，固體鋰金屬電池的實際成本……um金屬陽極電池現階段高于液體鋰離子電池。
固體鋰金屬電池無疑是發展的一大出路，“固體鋰金屬電池是動力電池的未來”的說法看似合理，但未來還能走多久？這取決于技術的提高和商業化的進展。
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可在3分鐘內充滿電，在其生命周期內可循環使用10000次以上，可連續使用20年——美國哈佛大學在固體鋰金屬電池研究方面取得了新的技術突破。
與目前市場上電動車電池使用的傳統鋰離子電池不同，固體鋰金屬電池使用純金屬形式的鋰，同時使用固體電極和固體電解質替代鋰離子電池中的液體或聚合物凝膠電解質。
與市面上的傳統鋰離子電池相比，固體鋰金屬電池充電速度更快，能量密度更高，續航時間更長。
哈佛大學對固體鋰金屬電池的研究可以追溯到去年5月，但當時的技術停留在“10-20分鐘內充滿電，電池壽命10-15年”的水平。
固體鋰金屬電池技術的新突破，可以說直接提升了電池技術水平的平均線。如果真正大規模產業化，將成為解決制約電動汽車發展的關鍵，進一步賦能電動汽車產業。
目前，創業公司Adden Energy已經宣布獲得哈佛大學技術開發辦公室授予的獨家技術許可，以推動這項技術的商業化，目標是將電池縮小到手掌大小的“軟袋電池”。
長期存在的
固態鋰金屬電池技術現在已經不是一個全新的概念了。除了哈佛大學，之前也有很多公司對這項技術做過學術研究。
2020年12月，Quantum Scape公布了固體鋰金屬電池技術的進展，聲稱該公司的固態電池比市面上的傳統鋰電池續航時間提高80%，15分鐘即可充滿80%的電量，可提供約16萬公里的續航時間。
由于固態鋰金屬電池技術，QuantumScape的股價在短短一個多月內飆升了13倍，并獲得了大眾集團的兩筆投資。
在國內，中科院物理所以電子離子混合導電活性物質為正極，實現了100%全活性物質全固態電極，配合金屬鋰負極，構建了高能量密度的全活性物質全固態電池，在電極層面實現了770Wh/kg和1900Wh/L的能量密度。
2021年8月，Sakuú Corporation宣布開發出3Ah固體鋰金屬電池，使電池的能量容量提高了100倍，體積能效提高了12倍以上。計劃在2022年初開始量產這種電池。
學術研究推動技術進步，固態鋰金屬電池技術在業內“赫赫有名”，被譽為電池界的顛覆性技術，甚至被命名為“動力電池的未來”。
除了學術研究，資本也早早布局固態電池領域，固態金屬鋰電池成為繼三元鋰電池之后新的競爭方向，固態金屬鋰電池賽道持續升溫。
固體鋰金屬電池被認為是未來5-10年的主流方向，在市場上掀起了研發和投資熱潮。
近年來，包括日本、德國、美國在內的許多國家都加大了全固態電池(固體鋰金屬電池)的研發力度，現代汽車等企業也早在2018年就成立了團隊開展相關研發工作。
中國固體鋰金屬電池布局不太拉……。早在2017年，啟豐鋰業就布局了固體鋰金屬電池的相關產業鏈。當年宣布擬投資不超過2.5億元建設第一代固體鋰金屬電池研發中試生產線。并與固態電池專家、原中科院材料所研究員許博士達成戰略合作協議，目標是三年內實現固態鋰電池產業化。此外，當代安培科技有限公司、比亞迪等巨頭公司都在固態鋰電池領域有所布局。
“對癥下藥”
無論是學術界還是資本，對固態鋰金屬電池的追捧可以說是越來越瘋狂，因為它可以極大地緩解新能源汽車發展中的“安全焦慮”和“里程焦慮”。
安全性和能量密度是傳統鋰離子電池的兩大缺點。
對于汽車市場來說，如何保證安全無疑是重中之重，但近年來新能源汽車安全事故不在少數。
據《動力電池安全性研究報告》不完全統計，2021年新能源汽車起火事故超過50起，其中大部分是電池熱失控造成的。動力電池的安全性已經成為新能源汽車產業發展的絆腳石。
據了解，鋰離子電池在使用過程中產生的枝晶或樹枝狀結晶是電池起火的根本原因。
枝晶或枝晶像樹根一樣生長到電解液中，刺破分隔正負極的屏障，導致鋰離子電池短路。固態鋰電池的三明治狀多層結構可以防止枝晶結構的形成。
所謂的三明治的多層結構是指電池被想象成一個三明治。首先是面包(鋰金屬陽極)，然后是生菜(石墨涂層)，然后是番茄(第一電解質)和培根(第二電解質)，最后是另一個番茄和最后一片面包(陰極)。在這個設計中，樹突在萵苣和番茄中生長，但在培根中停止。“培根”屏障阻止枝晶通過并使電池短路，從而防止故障。
簡單來說，與傳統鋰離子電池相比，固體鋰金屬電池更安全。
近年來，新能源汽車的車輪駛向了更廣闊的領域。新能源汽車不僅作為通勤工具，也是家庭出行的首選。
消費者對新能源汽車的需求催生了對新能源汽車更高的續航要求，而動力電池無疑是滿足這一需求的重要載體。具體來說，如何提高電池的充電速度和續航里程，要求電池具有更大的能量密度。
目前市場上主要的動力電池是磷酸亞鐵鋰和三元鋰電池。磷酸鐵鋰電池在安全性能上優于三元鋰電池，但能量密度遠不及三元鋰電池。目前市面上的三元鋰電池能量密度在300Wh/kg左右。
根據我國《節能與新能源汽車技術路線圖》，到2030年，電動汽車對動力電池能量密度的需求將超過500Wh/kg，目前市場上無論是磷酸鐵鋰電池還是三元鋰電池都無法滿足這一需求。
固態鋰金屬電池可能是打破游戲的關鍵。
未來已經來了？
市場上傳統的鋰離子電池正極材料的能量密度已經接近其理論值。近年來，如何進一步提高能量密度成為討論的焦點。固態鋰金屬電池的提出，讓這個話題有了新的討論載體，業界對固態電池的研究一直持續不減。
如上所述，與傳統鋰離子電池相比，固態鋰金屬電池具有獨特的技術優勢，被市場寄予厚望。然而事實上，固態鋰金屬電池的進展遠不及預期。
目前，固體鋰金屬電池也迎來了一定程度的量產，但在實際生產過程中，其相對于傳統鋰離子電池的優勢并不明顯。
一方面，固態鋰金屬電池仍面臨技術難題。……目前，固態電池與預設的高性能固態電池系統仍有差距，保留部分電解液并不是理想的全固態。在文章前半部分，我們提到固體鋰金屬電池的三明治狀多層結構可以防止枝晶結構的形成，從而減少起火事故，但在實際量產中，仍然有鋰離子漏出。
另一方面，固體鋰金屬電池的相關產業鏈發展并不完善，現階段固體鋰金屬陽極電池的實際成本高于液體鋰離子電池。
固體鋰金屬電池無疑是發展的一大出路，“固體鋰金屬電池是動力電池的未來”的說法看似合理，但未來還能走多久？這取決于技術的提高和商業化的進展。
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1900/1/1 0:00:00
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