GGII分析認(rèn)為,目前碳納米管和石墨烯均可做成導(dǎo)電漿料,價(jià)格比普通炭黑SP貴很多。炭黑是非常成熟的導(dǎo)電劑,價(jià)格比較穩(wěn)定。CNT和石墨烯未來(lái)隨著規(guī)模化效應(yīng)的提高,其價(jià)格下降空間相對(duì)較大,未來(lái)應(yīng)用前景客觀。
近日,94歲高齡的鋰電池之父約翰?古迪納夫(JohnGoodenough)公布了新一代電池技術(shù):能量密度是當(dāng)前鋰電池3倍,且安全系數(shù)更高的全新固態(tài)電池。在實(shí)驗(yàn)室中,新電池可循環(huán)1200次且低電阻,并且能夠在60℃到零下20℃的溫度下工作。近期正計(jì)劃與電池制造商合作開(kāi)發(fā)和測(cè)試,為電動(dòng)汽車和能源存儲(chǔ)裝置提供的新型電池。
【固態(tài)電池優(yōu)勢(shì)】
【大咖觀點(diǎn)】
1、中國(guó)工程院院士陳立泉
全固態(tài)電池潛力巨大,可以達(dá)到500Wh/kg,有望成為新一代鋰電池。陳立泉認(rèn)為,電池的關(guān)鍵在于成本、能量密度和安全性。當(dāng)前,將液態(tài)電解質(zhì)鋰離子電池的能量密度提升至300~350Wh/kg,然后進(jìn)一步提高電池能量密度到500Wh/kg。達(dá)到與燃油車相當(dāng)?shù)乃剑挥腥虘B(tài)電池可以勝任,應(yīng)該盡快啟動(dòng)全固態(tài)電池的研發(fā)產(chǎn)業(yè)化工作。
-----《訪陳立泉院士:固態(tài)金屬鋰電池研發(fā)四十周年》
2、中科院物理研究所研究員李泓
目前全固態(tài)鋰電池面臨以下幾個(gè)問(wèn)題:1)電極層面上,如何滿足正負(fù)極與電解質(zhì)離子的傳輸問(wèn)題;2)循環(huán)過(guò)程中正負(fù)極不能像液體那樣保持非常好的接觸;3)金屬鋰在充放電過(guò)程中容易產(chǎn)生鋰枝晶。
李泓認(rèn)為從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度考慮,首先是第三代鋰離子電池,之后是固態(tài)的鋰電池,終極目標(biāo)可能是固態(tài)鋰空氣電池。
----中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇(2017)
3、北京理工大學(xué)教授吳鋒
全固態(tài)電池的電解質(zhì)為固態(tài),在使用固態(tài)電解質(zhì)后,鋰離子電池的適用材料體系隨之發(fā)生改變,可以不再使用嵌鋰的石墨負(fù)極,而是直接使用金屬鋰來(lái)做負(fù)極。這樣可以明顯減輕負(fù)極材料的用量,使得整個(gè)電池的能量密度顯著提高。
4、清華大學(xué)教授歐陽(yáng)明高
全固態(tài)電池是未來(lái)的發(fā)展方向之一,這種電池具備高能量密度和比較好的安全性,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化還需要一定過(guò)程。
【產(chǎn)業(yè)化瓶頸】
1、固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)路線眾多,尚未有較為統(tǒng)一、成熟的技術(shù)路線,生產(chǎn)工藝的不確定性導(dǎo)致產(chǎn)線建設(shè)的不確定性,批量化生產(chǎn)成本高;
2、固態(tài)電解質(zhì)替代傳統(tǒng)液態(tài)電解質(zhì),電導(dǎo)率低,倍率性能差,高溫下使用性能較為優(yōu)異;
3、內(nèi)阻大,輸出能量密度較難提高,難以達(dá)到其理論水平;
4、金屬鋰作為負(fù)極,在反復(fù)充放電的過(guò)程中,負(fù)極會(huì)生長(zhǎng)枝晶,易引發(fā)短路;
【全球主要企業(yè)動(dòng)態(tài)】
【GGII快評(píng)】
雖然說(shuō)固態(tài)電池理論能量密度高,但是由于其電導(dǎo)率低,目前產(chǎn)業(yè)化的固態(tài)電池實(shí)際輸出能量密度仍然較低,如法國(guó)BatScap目前批量應(yīng)用的固態(tài)電池能量密度僅為100Wh/kg,遠(yuǎn)低于其理論水平。
要實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化,需要從以下幾個(gè)方面入手:1)確定一種或幾種成熟的生產(chǎn)工藝,提高規(guī)模化效應(yīng),降低使用成本;2)形成標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品,提高生產(chǎn)效率及良品率;3)尋找合適的材料體系,解決輸出能量密度低和鋰枝晶問(wèn)題。
GGII認(rèn)為,雖然固態(tài)電池技術(shù)早已誕生,但要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化并替代傳統(tǒng)的鋰離子電池仍需要較長(zhǎng)過(guò)程,未來(lái)5-10年內(nèi)鋰離子電池仍將是主流路線。
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原文標(biāo)題:【安德力·高工縱橫】剖析五大導(dǎo)電劑材料 導(dǎo)電炭黑占主流
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