據外媒報道,密歇根大學(University of Michigan)的研究人員,列出鋰金屬固態電池面臨的主要問題。為了發現這些問題,他們與汽車行業的領導者展開密切合作。
今年,全球主要汽車制造商都在全力開發電動汽車,其中很多公司宣布,計劃在未來幾年逐步淘汰內燃機汽車。鋰離子電池曾為最早的電動汽車提供動力,目前仍是裝配線上最新車型的最常見動力源。
從電動汽車的單次充電續航里程來看,鋰離子電池正在接近峰值性能。隨之而來的問題是,為了避免發生火災,需要為其配備電池管理系統,這些系統體積大且笨重。通過使用鋰金屬負極和陶瓷電解質,研究人員證明,同等大小的電池有潛力提供兩倍續航里程,同時明顯減少著火風險。
研究人員Jeff Sakamoto表示:“過去十年,鋰金屬固態電池的發展已取得長足進步。然而,在這項技術實現商業化的道路上,仍存在一定挑戰,特別是對電動汽車來說。”
為了充分發揮這種電池的潛力,需要解決以下問題:
對于易碎的陶瓷來說,如何才能生產出鋰金屬電池需要的大片且如紙般薄的產品呢?
鋰金屬電池使用的陶瓷,在制造過程中需要加熱至華氏2000度以上,這是否會抵消其在電動汽車中帶來的環保效益?
在電池制造商和汽車制造商不大幅調整運營的情況下,是否可以調整陶瓷材料及相關制造工藝,以應對諸如裂紋等缺陷?
與鋰離子電池不同,鋰金屬固態電池不需要使用笨重的電池管理系統,來維持耐久性或降低著火風險。減少電池管理系統的質量和體積,或完全不使用這種系統,將如何影響固態電池的性能和耐久性?
為了使鋰金屬與陶瓷電解質保持恒定接觸,需要使用額外的器件,這是否會影響電池組性能?
密歇根大學的研究人員表示,為了推動鋰金屬電池發展,需要進行嚴格的測試和數據分析,并保證研究透明度。“在這種情況下,我們強調,必須使用一致的測試協議和數據分析方法,以汽車制造商和其他行業伙伴提出的實際輸入和設計標準為指導,進一步了解這些系統的機械性能。”
(圖片來源:密歇根大學)
今年,全球主要汽車制造商都在全力開發電動汽車,其中很多公司宣布,計劃在未來幾年逐步淘汰內燃機汽車。鋰離子電池曾為最早的電動汽車提供動力,目前仍是裝配線上最新車型的最常見動力源。
從電動汽車的單次充電續航里程來看,鋰離子電池正在接近峰值性能。隨之而來的問題是,為了避免發生火災,需要為其配備電池管理系統,這些系統體積大且笨重。通過使用鋰金屬負極和陶瓷電解質,研究人員證明,同等大小的電池有潛力提供兩倍續航里程,同時明顯減少著火風險。
研究人員Jeff Sakamoto表示:“過去十年,鋰金屬固態電池的發展已取得長足進步。然而,在這項技術實現商業化的道路上,仍存在一定挑戰,特別是對電動汽車來說。”
為了充分發揮這種電池的潛力,需要解決以下問題:
對于易碎的陶瓷來說,如何才能生產出鋰金屬電池需要的大片且如紙般薄的產品呢?
鋰金屬電池使用的陶瓷,在制造過程中需要加熱至華氏2000度以上,這是否會抵消其在電動汽車中帶來的環保效益?
在電池制造商和汽車制造商不大幅調整運營的情況下,是否可以調整陶瓷材料及相關制造工藝,以應對諸如裂紋等缺陷?
與鋰離子電池不同,鋰金屬固態電池不需要使用笨重的電池管理系統,來維持耐久性或降低著火風險。減少電池管理系統的質量和體積,或完全不使用這種系統,將如何影響固態電池的性能和耐久性?
為了使鋰金屬與陶瓷電解質保持恒定接觸,需要使用額外的器件,這是否會影響電池組性能?
密歇根大學的研究人員表示,為了推動鋰金屬電池發展,需要進行嚴格的測試和數據分析,并保證研究透明度。“在這種情況下,我們強調,必須使用一致的測試協議和數據分析方法,以汽車制造商和其他行業伙伴提出的實際輸入和設計標準為指導,進一步了解這些系統的機械性能。”