陳立泉：300Wh/kg已是液態鋰電池“極限” 固態電池要大干快上
“目前的液態鋰離子電池，其能量密度到300Wh/kg或者再稍微高一點就已經到達極限，我們下一步就是要發展固態電池或者說逐漸過渡到全固態鋰電池?！?月17日，在中國電動汽車百人會線上論壇（2021）未來電池專場論壇上，中國工程院院士陳立泉如是說道。
據陳立泉介紹，固態鋰電池的負極材料可以是納米硅和石墨的復合負極，也可以是金屬鋰做負極；正極可以是高電壓錳酸鋰、富鋰錳基材料、現有鋰正極材料或者不含鋰的正極材料；電解質是固體電解質，能量密度可以300—450Wh/kg。再下一代還可以發展鋰硫電池或者鋰空氣電池，能量密度會更高。
陳立泉表示，物理所實際上從1976年就開始研究固體電解質材料，目前相關固態電池產品已經供給無人機使用，電池安全性都通過了測試。其中，固態電池原材料如硅碳負極、涂固態電解質材料的隔膜都已經可以批量生產。
“現在預鋰化需要的鋰箔和涂固體電解質粉料的隔膜都已經產業化了；同時，納米固態電解質可以對正極材料進行包覆，特別是高鎳正極材料，”陳立泉解釋稱，如果不進行包覆其安全性是沒有保證的。
演講中，陳立泉還介紹了負極材料使用納米硅與石墨復合材料、預鋰化以及原位固態化的相關研究成果和應用情況。
與此同時，陳立泉也強調，現在就應該關注鈉離子電池的發展。鈉離子電池跟鋰離子電池工藝技術各方面都差不多，負極也可以使用石墨，但正極可以不含貴重金屬如鈷、鎳等，可以使用含銅、鐵和錳等相對便宜的元素；電解質也可以使用目前的液態電解質，以后也會發展到固態鈉離子電池。值得注意的是，目前鈉離子電池能量密度只有150Wh/kg。
在陳立泉看來，之所以要發展鈉離子電池，主要是資源儲量豐富，經濟性比較高。同時可以配合未來儲能、能源互聯的發展。陳立泉解釋稱，目前全世界都在做鋰離子電池，但未來隨著交通電動化大規模普及，鋰資源將面臨短缺，“地殼中鋰的含量只有0.0065%，而鈉的含量為2.75%，儲量非常豐富?！?/p>
他還呼吁，固態電池要大干快上，引領電動中國；鈉離子電池并駕齊驅，助推能源互聯。
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