2020/06/05 作者: 沈陽蓄電池研究所新聞中心 來源：中國國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。我們曾向儲能專家請求澄清固態(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)，我們首先會咨詢Wildcat Discovery Technologies。這批儲能科學(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_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)備廠升級實(shí)驗(yàn)室，聘請頂尖電池專家，開始R&D平臺認(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/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)電池的競爭和最高獎項(xiàng)：一個(gè)固體電解質(zhì)電池鋰金屬陽
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。”
這些類型的電池大多屬于固態(tài)標(biāo)準(zhǔn)陽極類別。一些電動汽車制造商聲稱，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)。這很可能是石墨陽極設(shè)計(jì)的一些發(fā)展。
明確地說，固態(tài)石墨陽極電池確實(shí)提供了一些很大的優(yōu)勢，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性；必須具有電極穩(wěn)定性；需要與陽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)將會推遲一些?！?br />   Strand說：“硫化物的優(yōu)勢在于它具有高導(dǎo)電性，缺點(diǎn)是陽極或陰極存在穩(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，但它可能會帶來一些安全方面的好處。傳統(tǒng)石墨陽極的固態(tài)電池可以成為理想型電池的敲門磚，可以用