2020/06/05 作者: 沈陽(yáng)蓄電池研究所新聞中心 來源：中國(guó)國(guó)際電池展隨著新一輪的資金投入，Wildcat Discovery Technologies正在積極擴(kuò)建設(shè)備廠，成立電池團(tuán)隊(duì)并加倍投入有前途的固態(tài)電池研究項(xiàng)目。我們?cè)騼?chǔ)能專家請(qǐng)求澄清固態(tài)電池的過度宣傳。
每當(dāng)《充電》雜志需要更好地了解最新的電池技術(shù)的復(fù)雜性或電池材料行業(yè)的細(xì)微差別時(shí)，我們首先會(huì)咨詢Wildcat Discovery Technologies。這批儲(chǔ)能科學(xué)家具有獨(dú)特的行業(yè)視角，因?yàn)樗麄兝米约簩Ｓ械母咄康难芯科脚_(tái)來幫助其他公司，通過快速開發(fā)新材料改進(jìn)電池。Wildcat在尋找更好的電池材料中占領(lǐng)導(dǎo)地位，該公司的組合化學(xué)技術(shù)可以比標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室快10倍的速度制造和測(cè)試原型電池，這一過程非常適合優(yōu)化材料，似乎有無限的配方可能性。
其結(jié)果是，Wildcat不僅了解所有頂尖電池化學(xué)組成的深層技術(shù)細(xì)節(jié)，而且對(duì)被認(rèn)為下一代技術(shù)的商業(yè)化時(shí)間線表示有更多期待。
在過去十年中，隨著電池技術(shù)的發(fā)展，Wildcat一直都很忙碌。Wildcat最近完成了一筆超過2千萬美金的新一輪投資，在新的設(shè)備廠升級(jí)實(shí)驗(yàn)室，聘請(qǐng)頂尖電池專家，開始R&D平臺(tái)認(rèn)證，并將其內(nèi)部項(xiàng)目擴(kuò)展到固態(tài)電池技術(shù)的關(guān)鍵領(lǐng)域。
   我們偶然發(fā)現(xiàn)在固態(tài)電池技術(shù)中有許多夸張的新聞稿和令人困惑的術(shù)語(yǔ)/概念。所以《充電》近期與Wildcat討論最新的電池研究，其中包括固態(tài)電池的競(jìng)爭(zhēng)和最高獎(jiǎng)項(xiàng)：一個(gè)固體電解質(zhì)電池鋰金屬陽(yáng)
目前新能源汽車中使用的大多數(shù)電池都是液態(tài)電解液，但研究人員正在尋找固體替代品有兩個(gè)原因：
 1. 液體電解液是易燃的，更換它們將大大提高電池的安全性。
 2. 使用新型陽(yáng)極，固體電解質(zhì)可以獲得更高的能量密度。
  在媒體上產(chǎn)生很多混亂，因?yàn)楣虘B(tài)的說法通常用于形容某種當(dāng)前的可用技術(shù)發(fā)展的電池（例如，使用石墨陽(yáng)極的固態(tài)電解質(zhì)）以及在性能上有飛躍提升到理想型電池（例如，在鋰金屬電池中使用固態(tài)電解質(zhì)）。
隨著技術(shù)不斷推進(jìn)，石墨陽(yáng)極固態(tài)電池在新能源汽車的應(yīng)用趨近商業(yè)化，而理想型鋰金屬固態(tài)電池仍需要很多年。
Wildcat首席科學(xué)家Dee Strand解釋說道：“固態(tài)電解質(zhì)在電池應(yīng)用中并不新鮮，比如微型固態(tài)電池可能集成在筆記本電腦的電路板或其他電子應(yīng)用中。但是，那些微型固態(tài)電池不適合大尺寸的汽車電池?！?br /> 這些類型的電池大多屬于固態(tài)標(biāo)準(zhǔn)陽(yáng)極類別。一些電動(dòng)汽車制造商聲稱，一兩年后，固態(tài)電池將出現(xiàn)在他們的汽車中，這也是事實(shí)。這很可能是石墨陽(yáng)極設(shè)計(jì)的一些發(fā)展。
明確地說，固態(tài)石墨陽(yáng)極電池確實(shí)提供了一些很大的優(yōu)勢(shì)，包括提高了安全性。然而，能量密度的提高和成本的節(jié)省通常是遞增的。
真正革命性的進(jìn)步將在固體電解質(zhì)電池鋰金屬陽(yáng)極準(zhǔn)備商業(yè)生產(chǎn)。
   開發(fā)可在新能源汽車應(yīng)用固態(tài)電池不是件易事。固態(tài)電解質(zhì)材料必須具有高離子導(dǎo)電性，這樣鋰離子才有快速來回移動(dòng)性；必須具有電極穩(wěn)定性；需要與陽(yáng)極和陰極形成良好的界面；可大批量生產(chǎn)。尋找一種結(jié)合所有這些特性的固態(tài)電解質(zhì)材料是非常困難的。
2011年，法國(guó)運(yùn)輸公司Bolloré推出一款Bluecar，這是一款專為巴黎新能源汽車設(shè)計(jì)的共享服務(wù)。Bluecar采用鋰金屬聚合物（LMP）電池與固態(tài)電解質(zhì)結(jié)合。然而，正如Strand指出，Bluecar在固態(tài)新能源汽車電池上并不是必定能成功的事。
  Strand說：“他們使用固體聚合物電解質(zhì)，但是電池必須被加熱到60℃才能使電解質(zhì)工作，而且他們的汽車在車隊(duì)中使用，所以他們受到很好的控制?！?br />   Strand并不了解其他主流汽車制造商在生產(chǎn)汽車使用過固態(tài)電池，但是許多公司都在積極探索這項(xiàng)技術(shù)。例如，豐田對(duì)使用硫化物電解質(zhì)的固態(tài)電池進(jìn)行研究。在去年10月豐田首席技術(shù)顧問Shigeki Terashi告訴Autocar：“我們將生產(chǎn)一款使用固體電池的汽車并在2020年公布，但固態(tài)電池的大批量生產(chǎn)將會(huì)推遲一些。”
  Strand說：“硫化物的優(yōu)勢(shì)在于它具有高導(dǎo)電性，缺點(diǎn)是陽(yáng)極或陰極存在穩(wěn)定性問題，所以必須要有一層保護(hù)涂層。從生產(chǎn)商的角度來講，硫化物也是極具挑戰(zhàn)性的，如果硫化物暴露在潮濕環(huán)境中會(huì)產(chǎn)生有毒氣體，因此硫化物產(chǎn)生的一些安全問題需要解決?！?br /> 固體電解質(zhì)的其他材料包括聚合物和陶瓷。然而，那些解決方案沒有一個(gè)進(jìn)入到新能源汽車的規(guī)模生產(chǎn)，在短期內(nèi)，固體電解質(zhì)的其他材料很可能采用某種形式的石墨陽(yáng)極取代金屬鋰的階梯式改進(jìn)。
Wildcat企業(yè)發(fā)展副總Jon Jacobs告訴《充電》：“使用傳統(tǒng)石墨陽(yáng)極電池的固態(tài)電池的價(jià)值主張更加有限，與普通鋰離子電池相比，這種電池在能源方面并沒有真正帶來巨大的改善，但它可能會(huì)帶來一些安全方面的好處。傳統(tǒng)石墨陽(yáng)極的固態(tài)電池可以成為理想型電池的敲門磚，可以用