據(jù)Mining.com網(wǎng)站援引彭博通訊社報(bào)道，電池制造商麻省固能（SES）公司宣布已經(jīng)開(kāi)發(fā)出世界最大鋰金屬電池。雖然這種電池本身還處于原型階段，但公司希望能夠在2025年前商業(yè)化應(yīng)用于電動(dòng)汽車。




Mining.com指出，鋰金屬陽(yáng)極在電池行業(yè)受到追捧，因?yàn)樗鼈兡軌蛑圃斐鲚p型電池，使電動(dòng)汽車的行駛里程更長(zhǎng)。生產(chǎn)商不僅追求性能，而且要求電池更安全，成本更低。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，各公司采取的技術(shù)路線有所不同，其優(yōu)缺點(diǎn)很難區(qū)分。

彭博社文章表示，鋰電池中有三種關(guān)鍵組件：兩個(gè)電極——陽(yáng)極和陰極，以及將其分隔的電解液。手機(jī)或電動(dòng)汽車?yán)锏碾姵赜檬鳛殛?yáng)極，并含有電解液。這是大多數(shù)創(chuàng)新型公司希望改進(jìn)的地方，因?yàn)?0多年來(lái)這種技術(shù)路線沒(méi)有實(shí)質(zhì)性變化。陰極開(kāi)發(fā)沒(méi)有太多關(guān)注，因?yàn)檫@些材料變化不大，發(fā)展緩慢。

Mining.com認(rèn)為，SES公司宣布的進(jìn)展是一個(gè)重大新聞，因?yàn)檫@是首次展示可以在電解液中使用鋰金屬陽(yáng)極。能夠使用含鋰金屬的電解液令人振奮，因?yàn)檫@是一種幾乎馬上可以利用現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)施的工藝。這使得能夠快速規(guī)?；?，擴(kuò)大市場(chǎng)占有率，而且能夠保護(hù)現(xiàn)有的價(jià)值數(shù)十億美元的投資。

SES公司鋰電池專家指出，在過(guò)去使用含鋰電解液的鋰金屬陽(yáng)極是不可能的，因?yàn)檫@將導(dǎo)致循環(huán)壽命，即充放電次數(shù)降低，而且會(huì)發(fā)生故障導(dǎo)致電池起火。SES公司的秘訣是將這兩種關(guān)鍵組件協(xié)同工作。為此在電解質(zhì)中加入大量的鹽改變了液體性質(zhì)，從易燃物質(zhì)變?yōu)椴粫?huì)著火的物質(zhì)。通過(guò)使用液體材料，創(chuàng)造了電池不同層間良好的接觸層，這對(duì)于電池提高循環(huán)次數(shù)非常重要。



同SES一樣，國(guó)際鋰電池企業(yè)Solid Power和QuantumScape一直在探索使用鋰金屬陽(yáng)極加固態(tài)電解質(zhì)的路線，替代電解液而生產(chǎn)固態(tài)電池。固態(tài)電解質(zhì)一直是使用鋰金屬陽(yáng)極開(kāi)發(fā)電池公司的研究重點(diǎn)，因?yàn)榭刂苾煞N組件之間的反應(yīng)更容易，而且能夠去除易引發(fā)火災(zāi)的電解液。



Solid Power公司使用了一種被稱為硫化鋰的電解質(zhì)材料，據(jù)稱這種材料很容易與現(xiàn)有制造工藝集成。由于其電池只采用固體組件，因此要在整個(gè)使用壽命期間保障良好的性能就必須各層之間接觸良好。該公司還希望能夠開(kāi)發(fā)一種將硅作為陽(yáng)極材料的電池。



另一方面，QuantumScape公司使用陶瓷作為電池材料。這需要該公司開(kāi)發(fā)新的制造工藝和設(shè)備。不過(guò)，其技術(shù)因不使用難以處理的鋰金屬而在制造工藝方面具有優(yōu)勢(shì)。相反，該公司在生產(chǎn)的電池中采用原位鋰金屬陽(yáng)極。另外，該公司還添加了一些凝膠電解質(zhì)來(lái)幫助保持陰極材料和固體電解質(zhì)之間的接觸。



每個(gè)公司電池的最終性能要求是一樣的，安全且能量密度更高，但其采用的技術(shù)路線明顯不同。在擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模方面，每家公司都面臨各自挑戰(zhàn)，但沒(méi)有什么不能克服的困難。Mining.com認(rèn)為，從行業(yè)角度來(lái)看，獲得高性能電池的途徑越多越來(lái)，因?yàn)橛懈蟮倪x擇于此，所以更安全的高性能電池終將問(wèn)世。