技術難關終於攻克! 鋰電池能量提高5倍, 電動汽車的超長續航來了

科學技術的更新真是日新月異!每當一項新技術取得突破時,總會有人說假的,要麼就說幾十年後吧,實際上,停留的固有認知已經遠遠地跟不上科技的發展速度。

鄧總很多年前就說過“科學技術是第一生產力”,決定科技發展的是生產力。總之,對電動汽車的迅猛需求造就了電池技術的飛速發展。

早在2020年底的時候,馬斯克宣佈特斯拉的目標是透過生產自己的電池將電動汽車最昂貴部分的成本減半。

然而,一項新技術的難度使得特斯拉在擴大其電池工廠生產方面面臨一個漫長的過程,馬斯克坦率地承認這將是一個挑戰。他在 2020 年 11 月的歐洲電池會議上說:“然後,非常困難的部分是擴大生產規模,並透過電池實現極高的可靠性和安全性。”

技術難關終於攻克! 鋰電池能量提高5倍, 電動汽車的超長續航來了

這項高難度的新技術被稱為乾電池電極技術。它是一種無溶劑方法,源自超級電容器的製造技術,它即將推動傳統電池行業的革命!

鋰離子電池是最先進的電動汽車的首選動力來源,電池技術中的優先事項旨在實現更高的能量,以與燃油車輛競爭。然而,液態鋰電池的能量密度已經達到極限,很難突破300wh/kg。

因此,具有更高能量密度,可以進行更快充放電,低溫下表現更好,更安全的固態電池成為了學術界和工業界追逐的目標。

而乾電池電極技術在製造具有更厚電極和大大降低粘合劑含量的能量密集型固態電池方面具有獨特的優勢。

在一篇由清華大學和北京理工大學的研究人員完成並發表於學術期刊《Matter》的一篇論文中,乾電池電極技術被證實具有環境友好、成本低、相容性強、生產效率高、電極效能提高等非溶劑工藝的獨特優勢。

乾電池電極技術創新了電極製造的工藝路線,從傳統的“粉末-漿液-薄膜”路線到簡潔的“粉末-薄膜”路線。它不僅可以顯著簡化製造工藝以降低生產成本,還可以重建電極中的微觀結構並提高電池效能。

技術難關終於攻克! 鋰電池能量提高5倍, 電動汽車的超長續航來了

如以超過400 Wh/kg的增強能量密度為目標,電極的面積容量應大於4 mAh/cm 2,而電解質厚度應小於50 μm。乾電池電極技術由於與固態電池材料具有高度相容性,可用於製造薄電解質和高效能電極。

因此,它能完美地解決實現高能量密度電池帶來的一系列困難,它們的結合將為打破電池從實驗室級製造到中試乃至批次工業化的瓶頸帶來新的機遇。

不僅如此,由於乾電池製造跳過了涉及化學漿料的傳統、複雜的電池製造步驟,它也降低了電池的製造成本。

特斯拉的4680電池使用了乾電池電極技術,這也是為什麼它

全球關注的原因,它的能量約為較小的2170電池的5倍!使用較少數量的新電池就可獲得相同的能量和續航里程,成本也更低!

到現在,一年多的時間裡,特斯拉與松下合作,技術的攻關是一個艱難的過程。

根據

Teslarati

最近發表的一篇文章,松下能源部門執行長 Kazuo Tadanobu 說:“這不僅僅是製造更大的電池,這並沒有想象的那麼容易。這個開發過程消耗了巨大的精力。”

但是,好訊息是,他們終於克服了這些難關!特斯拉在今年一月份生產了第100萬個4680電池。新型電池明年才能全面投產,屆時將用於新的電動卡車上。

技術難關終於攻克! 鋰電池能量提高5倍, 電動汽車的超長續航來了

這些新型電池使得電動汽車的續航里程增加了54%!電動汽車的超長續航里程要來了…

前兩天,三星宣佈開始建設其固態電池中試線,他們的目標是實現固態電池市場領先的研究成果和生產技術。

固態電池技術是目前電池行業最熱門的話題之一。技術的不斷突破,我們很有希望看到效能和安全顯著提高的下一代電池!

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作者為中國科學院博士,美國藤校研究員,技術控,接觸一線科技研發,樂於分享,歡迎關注科技酷探。