全球首發的半固態電池,離我們還有多遠?
昨晚,上汽MG品牌新車MG4正式開啟預售。相比它的價格,一項技術更引人矚目,它就是半固態電池。
發布會現場,MG官方甚至在屏幕上公布了針對電池的三向針刺實驗(正面、側面和底部),結果顯示,電池沒有出現熱失控,并且電壓電流穩定。

這也預示著半固態電池正式進入量產裝車狀態。
首先要了解什么是半固態電池。相比傳統鋰電池內部電解液內部呈現液態不同,半固態電池內部為“固液共存”的形態。它含有大量固態電解質成分(如氧化物、硫化物或聚合物),同時保留一部分液態電解液用于浸潤和增強離子傳導。

半固態電池的獨特結構,能帶來多重性能提升。例如,顯著減少或局部消除了易燃的有機液態電解液,從根本上削弱了電池熱失控的“燃料”來源。
固態電解質層或高含量固態基質能更有效地物理隔離正負極,即使在極端條件下(如針刺、擠壓)也能極大抑制內部短路。
固態電解質通常具有比液態電解液更高的熱分解溫度,延緩了熱失控鏈式反應。

不但在安全方面有突破,在關乎電池最核心的能量密度方面,半固態電池也有著非常出色的表現。
固態電解質(尤其硫化物、氧化物)擁有更寬的電化學穩定窗口,使得匹配高電壓正極材料(如富鋰錳基、鎳錳尖晶石)和高容量鋰金屬負極成為可能。理論上,使用鋰金屬負極可顯著減輕電池重量(鋰金屬理論容量是石墨的10倍),結合高能正極,系統能量密度有望突破400-500 Wh/kg大關。

當然,目前半固態電池的量產還受到很多技術層面的制約,比如固態電解質與電極材料之間難以實現原子級別的緊密接觸,形成高界面阻抗。界面處的離子傳輸效率遠低于液態環境,限制了電池倍率性能和功率輸出。
如果這些問題都解決,那么新能源汽車的動力電池性能將得到進一步提升。
全球首發的半固態電池,離我們還有多遠?
中環吳彥祖














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