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能夠跑得更遠。池國際會議(International Meeting on Lithium Batteries)上,豐田電池研究業務部的Hideki Iba博士與豐田歐洲先進技術小組的Chihiro Yada博士指出,若克服各項技術障礙,鋰空氣電池要到2030年才能真正商業化。
在開發鋰空氣電池技術的同時,豐田也在開發全固態電池,目前其實驗中的原型產品可達到400瓦時/升的體積能量密度。兩位專家對該類電池技術也作出了預測,在克服技術障礙的前提下,全固態電池可在2025年實現商業化,比鋰空氣電池早5年。
全固態電池具有能量密度大和額定功率高的特點,使它具有很大的發展潛力。經驗證全固態電池放電率可達到50C。
相比傳統鋰電池,全固態電池除了體積能量密度較高之外,還具有以下優勢:
1、封裝效率更高。全固態電池設計可支持串行疊加排列(in-series stacking)和雙極結構(bi-polar structure)。緊密的排列可減少電池組中無效空間(dead space)的體積。
2、更安全。全固態電池不會有電解液泄漏的隱患,并且它的不易燃物性和無機電解質使其熱穩定性更強。
3、更長的使用壽命。
“全固態電池在先前一段時間面臨的技術障礙是功率密度不夠高。原因在于電池陰極和固態電解質之間的轉移電阻過高”Yada和Brasse兩位研究者如是說。因此,全固態電池開發過程中的主要任務就是提高它的功率密度。
研究者從以下3個方面對其功率密度進行改進:
1、開發能夠更易傳導鋰離子的固態電解質。可以采用氧化物、硫化物、氮化物作為固態電解質材料。硫化物電解質可以提供更高的離子傳導性,例如Li10GeP2S12化合物的離子傳導率可達0.012西門子/厘米。