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密歇根大學(xué)列出鋰金屬固態(tài)電池的主要問題 以推動(dòng)其商業(yè)化發(fā)展
時(shí)間:2021-06-07 08:38來源:蓋世汽車 作者:Elisha
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（圖片來源：密歇根大學(xué)）
據(jù)外媒報(bào)道，密歇根大學(xué)（University of Michigan）的研究人員，列出鋰金屬固態(tài)電池面臨的主要問題。為了發(fā)現(xiàn)這些問題，他們與汽車行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者展開密切合作。
今年，全球主要汽車制造商都在全力開發(fā)電動(dòng)汽車，其中很多公司宣布，計(jì)劃在未來幾年逐步淘汰內(nèi)燃機(jī)汽車。鋰離子電池曾為最早的電動(dòng)汽車提供動(dòng)力，目前仍是裝配線上最新車型的最常見動(dòng)力源。
從電動(dòng)汽車的單次充電續(xù)航里程來看，鋰離子電池正在接近峰值性能。隨之而來的問題是，為了避免發(fā)生火災(zāi)，需要為其配備電池管理系統(tǒng)，這些系統(tǒng)體積大且笨重。通過使用鋰金屬負(fù)極和陶瓷電解質(zhì)，研究人員證明，同等大小的電池有潛力提供兩倍續(xù)航里程，同時(shí)明顯減少著火風(fēng)險(xiǎn)。
研究人員Jeff Sakamoto表示：“過去十年，鋰金屬固態(tài)電池的發(fā)展已取得長足進(jìn)步。然而，在這項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的道路上，仍存在一定挑戰(zhàn)，特別是對(duì)電動(dòng)汽車來說。”
為了充分發(fā)揮這種電池的潛力，需要解決以下問題：
對(duì)于易碎的陶瓷來說，如何才能生產(chǎn)出鋰金屬電池需要的大片且如紙般薄的產(chǎn)品呢？
鋰金屬電池使用的陶瓷，在制造過程中需要加熱至華氏2000度以上，這是否會(huì)抵消其在電動(dòng)汽車中帶來的環(huán)保效益？
在電池制造商和汽車制造商不大幅調(diào)整運(yùn)營的情況下，是否可以調(diào)整陶瓷材料及相關(guān)制造工藝，以應(yīng)對(duì)諸如裂紋等缺陷？
與鋰離子電池不同，鋰金屬固態(tài)電池不需要使用笨重的電池管理系統(tǒng)，來維持耐久性或降低著火風(fēng)險(xiǎn)。減少電池管理系統(tǒng)的質(zhì)量和體積，或完全不使用這種系統(tǒng)，將如何影響固態(tài)電池的性能和耐久性？
為了使鋰金屬與陶瓷電解質(zhì)保持恒定接觸，需要使用額外的器件，這是否會(huì)影響電池組性能？
密歇根大學(xué)的研究人員表示，為了推動(dòng)鋰金屬電池發(fā)展，需要進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)試和數(shù)據(jù)分析，并保證研究透明度。“在這種情況下，我們強(qiáng)調(diào)，必須使用一致的測(cè)試協(xié)議和數(shù)據(jù)分析方法，以汽車制造商和其他行業(yè)伙伴提出的實(shí)際輸入和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo)，進(jìn)一步了解這些系統(tǒng)的機(jī)械性能。”
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