三星(Samsung)提出了一种比锂离子电池更小、却能储存更多电量的新型固态电池,其退化速度也比其他同类技术要慢。
原型——基于对驱动“电动汽车(ev)的扩展”的研究-使用一种新的阳极,可能提供一个更长的使用寿命超过1000充满电荷。
固态电池被认为是电动汽车电池的下一步发展方向已经有一段时间了。它们更轻,储存更多能量,而且它们的固体电解质比液体电解质更低(热失控)火灾风险,但至少还有两个明显的障碍:成本和寿命。
三星的发展重点是后者。它使用银碳(Ag-C)复合层作为阳极,而不是典型的锂金属阳极,后者容易引发树形枝晶的生长,“这会产生不良的副作用,降低电池的寿命和安全性”。
密度是在充电过程中在电池阳极上形成的晶体。
根据三星,将5µm(微米)厚Ag-C层为原型囊细胞“启用电池支持更大的容量,更长的循环寿命,和增强其整体安全”。
“超薄的Ag-C纳米复合层使研究小组能够减少阳极厚度,并将能量密度提高到900Wh/L,”该研究小组说,并补充说,原型袋电池的理论生命周期寿命超过1000个电荷。除此之外还存在何种程度的退化还不清楚。
“我们证明了薄的Ag-C层可以有效地调节Li(枝晶)的沉积,这导致了真正的长电化学循环能力,”发表在《自然能源杂志》上的研究摘要说。
与以往一样,这款原型车的体积据称比目前典型的锂离子电动汽车电池组(供应商之间存在差异)小50%,但一次充电最多可行驶800公里。
当然,任何电动汽车的行驶里程取决于汽车的重量和阻力系数。目前的里程冠军,特斯拉的S型车,最高仅超过700公里,在非常宽松的NEDC循环。但其100千瓦时的锂离子电池相当大且重,限制了其应用。
按照三星自己的计算,每包电池充电1000次,电池续航里程为800公里,电池的使用寿命为80万公里。不过,围绕机会主义直流“充电站”的可行性引发了更多问题。
“这项研究的成果可能成为未来更安全、高性能电池的种子技术。未来,我们将继续开发和完善全固态电池材料和制造技术,帮助电动汽车电池创新达到下一个水平。”