固态电池 ~ 科普篇
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发布时间：2024-11-29 20:27
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时间：2024-12-04 16:08
固态电池作为高热度的焦点，其能量密度提升潜力引人关注。传统的锂离子电池以高电压层状过渡金属氧化物和石墨为电极，能量密度理论极限约为300Wh/kg，但通过引入硅基合金负极，可提升至400Wh/kg，而采用金属锂负极则有望达到500Wh/kg以上。然而，金属锂负极在液态电池体系中面临诸多挑战，如界面副反应、SEI膜问题和锂枝晶形成，因此固态电池的出现至关重要，通过使用固态电解质替代液态电解质，简化电池结构和生产工艺。
固态电池的推广依赖于固态电解质和锂负极的突破，目前面临导电性低、界面阻抗高等问题。固态电池技术的发展路径包括半固态和全固态，预计半固态电池将在2025年前后小规模量产，全固态电池则可能在2030年实现商业化。不同企业如丰田、QuantumScape和Solid Power等，各有侧重，其中QuantumScape的固态电池采用陶瓷隔膜技术，可实现快速充电和高能量密度，有望在2024-2025年商业化。
辉能科技和赣锋锂业等中国公司也在氧化物和硫化物电解质技术上有所突破，其产品具有高能量密度、长寿命和安全性能。赣锋锂业的第三代固态电池更是瞄准金属锂负极，能量密度有望超过400Wh/kg。尽管固态电池商业化还需时间，但其潜力巨大，预示着未来电动汽车和储能领域的技术革新。
