导电炭黑在五大导电剂材料中占主流

高工锂电技术与应用 发表于 2018-04-08 11:33:44 收藏 已收藏
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导电炭黑在五大导电剂材料中占主流

高工锂电技术与应用 发表于 2018-04-08 11:33:44

GGII分析认为,目前碳纳米管和石墨烯均可做成导电浆料,价格比普通炭黑SP贵很多。炭黑是非常成熟的导电剂,价格比较稳定。CNT和石墨烯未来随着规模化效应的提高,其价格下降空间相对较大,未来应用前景客观。

近日,94岁高龄的锂电池之父约翰•古迪纳夫(JohnGoodenough)公布了新一代电池技术:能量密度是当前锂电池3倍,且安全系数更高的全新固态电池。在实验室中,新电池可循环1200次且低电阻,并且能够在60℃到零下20℃的温度下工作。近期正计划与电池制造商合作开发和测试,为电动汽车和能源存储装置提供的新型电池。

【固态电池优势】

【大咖观点】

1、中国工程院院士陈立泉

全固态电池潜力巨大,可以达到500Wh/kg,有望成为新一代锂电池。陈立泉认为,电池的关键在于成本、能量密度和安全性。当前,将液态电解质锂离子电池的能量密度提升至300~350Wh/kg,然后进一步提高电池能量密度到500Wh/kg。达到与燃油车相当的水平,只有全固态电池可以胜任,应该尽快启动全固态电池的研发产业化工作。

-----《访陈立泉院士:固态金属锂电池研发四十周年》

2、中科院物理研究所研究员李泓

目前全固态锂电池面临以下几个问题:1)电极层面上,如何满足正负极与电解质离子的传输问题;2)循环过程中正负极不能像液体那样保持非常好的接触;3)金属锂在充放电过程中容易产生锂枝晶。

李泓认为从长远角度考虑,首先是第三代锂离子电池,之后是固态的锂电池,终极目标可能是固态锂空气电池。

----中国电动汽车百人会论坛(2017)

3、北京理工大学教授吴锋

全固态电池的电解质为固态,在使用固态电解质后,锂离子电池的适用材料体系随之发生改变,可以不再使用嵌锂的石墨负极,而是直接使用金属锂来做负极。这样可以明显减轻负极材料的用量,使得整个电池的能量密度显著提高。

4、清华大学教授欧阳明高

全固态电池是未来的发展方向之一,这种电池具备高能量密度和比较好的安全性,实现产业化还需要一定过程。

【产业化瓶颈】

1、固态电解质技术路线众多,尚未有较为统一、成熟的技术路线,生产工艺的不确定性导致产线建设的不确定性,批量化生产成本高;

2、固态电解质替代传统液态电解质,电导率低,倍率性能差,高温下使用性能较为优异;

3、内阻大,输出能量密度较难提高,难以达到其理论水平;

4、金属锂作为负极,在反复充放电的过程中,负极会生长枝晶,易引发短路;

【全球主要企业动态】

【GGII快评】

虽然说固态电池理论能量密度高,但是由于其电导率低,目前产业化的固态电池实际输出能量密度仍然较低,如法国BatScap目前批量应用的固态电池能量密度仅为100Wh/kg,远低于其理论水平。

要实现固态电池产业化,需要从以下几个方面入手:1)确定一种或几种成熟的生产工艺,提高规模化效应,降低使用成本;2)形成标准化的产品,提高生产效率及良品率;3)寻找合适的材料体系,解决输出能量密度低和锂枝晶问题。

GGII认为,虽然固态电池技术早已诞生,但要实现产业化并替代传统的锂离子电池仍需要较长过程,未来5-10年内锂离子电池仍将是主流路线。

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