动力电池领域的重大突破_风闻
陶永谊-经济学家,独立投资人-07-04 11:50
中国在动力电池领域处于绝对领先的位置,前六家中国企业的市占率就达到60%以上。
但目前动力电池面临成本、安全和能量密度等发展瓶颈。从目前来看,全固态锂电池是一个突破方向,因为全固态锂电池可以克服目前锂离子电池在安全性上的严重缺陷,同时进一步提升能量密度。
但是,全固态锂电池的核心材料——固态电解质难以兼顾性能和成本,无法同时满足商业化的三个条件:1、高离子电导率室温下超过1毫西门子每厘米;2、250至350兆帕下实现90%以上的致密;3、低于50美元每公斤的成本。
最近,中国科学技术大学马骋教授开发了一种新型固态电解质,它的综合性能与目前最先进的硫化物、氯化物固态电解质相近,但成本不到后者的4%。
马骋教授采用氧氯化物,设计并合成了一种新型固态电解质——氧氯化锆锂,这种材料具有很强的成本优势。如果以水合氢氧化锂、氯化锂、氯化锆进行合成,它的原材料成本仅为11.6美元每公斤,远低于50美元每公斤的最低限度要求。而如果以水合氧氯化锆、氯化锂、氯化锆进行合成,氧氯化锆锂的成本可以进一步降低到约7美元每公斤,低于目前最具成本优势的固态电解质氯化锆锂(10.78美元每公斤),并且不到硫化物和稀土基、铟基氯化物固态电解质的4%。
在具备极强成本优势的同时,氧氯化锆锂的综合性能与目前最先进的硫化物、氯化物固态电解质相当。它的室温离子电导率高达2.42毫西门子每厘米,在目前报道的各类固态电解质中位居前列。与此同时,它良好的可变形性使材料在300兆帕压力下能达到94.2%致密,优于以易变形性著称的硫化物、氯化物固态电解质(同等压力下不足90%致密)。
科技的领先,保证我国在动力电池领域继续对其它国家保持碾压优势。电动车时代,就是中国时代。