中國科學家開發低成本“固態電池”！或徹底改變電動汽車行業

中國科學家表示，他們已經開發出一種固態鋰電池，其性能可以與其他下一代電池技術的候選產品相媲美，而成本不到後者的10%。

這一突破將率先實現許多人認爲的可充電電池技術的未來，並有可能徹底改變電動汽車行業。

雖然傳統電池組已經取得了重大進展，但它們的體積、重量以及潛在的火災風險，與輕便、可靠的電動汽車的要求不一致。

用固態電池替代傳統鋰電池的液體電解質可以保證更快的充電時間、更好的性能和更高的安全標準。

但是，傳統鋰電池的固態替代品的大規模使用一直受到高材料和製造成本的阻礙，引發了全球範圍內對商業上可行的解決方案的競爭。

來自中國科學技術大學的研究人員已經開發出一種固體電解質，在商業應用方面具有很大的前景。

根據世界領先的化學期刊之一德國化學學會6月30日發表的一篇論文，該團隊採用了一種新的方法來解決困擾研究人員十多年的問題。

主要的行業參與者，包括日本的豐田和韓國的三星，已經在研究和開發合適的固態電解質方面投入了大量資金，主要有三種類型——氧化物、硫化物和氯化物。

由於其優異的性能，硫化物通常被認爲是全固態電池最終實際應用中最有希望的候選者，但其高成本仍然令人望而卻步。

上週，在接受時，中國科技大學研究員馬騁從簡單的經濟學角度解釋了問題的根源——商業上可行的固態電池電解質的生產成本必須低於每公斤50美元，但硫化物電解質的價格通常超過每公斤195美元。

馬騁表示:“儘管世界各地的研究人員都在努力通過各種方法降低成本，但長期的探索表明，實現這一目標是相當困難的。”

爲了克服這一挑戰，馬騁的團隊着手開發一種新的硫化物固體電解質，他們稱之爲LPSO，不需要硫化鋰作爲原材料。

LPSO是由兩種低成本化合物合成的，原料成本僅爲每公斤14.42美元，不到其他硫化物固體電解質原材料成本的8%。

根據研究人員的說法，價格的降低並沒有失去硫化物固體電解質所提供的獨特優勢，包括可接受的陽極兼容性，這決定了性能的穩定性。

該論文稱，LPSO與鋰金屬和硅等高能量密度陽極非常匹配，由新材料和鋰金屬組合製成的電池在室溫下可保持4200小時以上的穩定循環。

不過馬錶示，LPSO“仍有望在性能上取得進一步提高，我們正在努力實現這一目標”。

來自日本、韓國、歐洲和美國的公司在傳統鋰電池方面落後於中國，他們把希望寄託在下一代電池技術上，包括固態電池，以取得領先地位。據報道，豐田和三星都計劃在2027年推出全固態電池。

在其他國家加快努力實現這種技術的商業可行版本之際，中國的電池和汽車製造商已經聯合起來，計劃在2030年建立固態電池供應鏈。

今年1月，中國全固態電池產學研協同創新平臺(CASIP)在北京正式成立，這是一個由政府、學術界和工業界組成的聯盟，包括電動汽車電池巨頭寧德時代和比亞迪。

今年5月，“中國鋰電池之父”陳立泉表示，該戰略將讓中國在發展“可充電電池技術的未來”的競賽中保持領先地位。