三星披露长续航固态EV原型电池研究新进展
发布时间:2020-03-20 11:24
关键词:三星,固态EV 原型电池
三星技术研究院(SAIT)与日本三星研发研究院(SRJ)的研究人员,已经设计了一种高性能、长续航的纯固态 EV 原型电池。其采用了更安全的袋式封装设计,体积较常规锂离子电池小 50%,可在实现 500 英里续航里程的情况下,实现 1000 次以上的循环充电。
固态电池被视为电动汽车(EV)的一个重要突破,有望奠定未来几十年的发展方向,在汽车、飞行器、设备、家庭供电等方面发挥重要的作用。
当前锂离子的一大短板,就是使用了液态的电解质。每次充放电过程,锂离子都会在正负极之间来回浮动,而固态电池则使用凝结的固态电解质来传递电荷。
消除液态电解质,不仅可以增大电池的体积能量密度、让结构变得更加紧凑,还可以更好地应付发热状况。
对于电动汽车来说,固态电池不仅能够降低散热需求,还可以减少自重、不易起火或爆炸、使用寿命也更长。
当前锂离子电池还面临老化后形成晶枝的问题,随着常见的锂金属阳极积聚少量的金属,电池内部可能形成笋状突起,最终戳破电芯、缩短电池使用寿命、乃至形成短路等安全隐患。
好消息是,三星旗下 SAIT 和 SRJ 研究所的研究人员,已经开发出了使用 5 微米厚度的银碳复合层来取代锂金属阳极的方法。

研究已发表在《自然能源》(Nature Energy)期刊上
SRJ 首席工程师 Aihara Yuichi、首席研究员 Lee Yong-Gun Lee 和 SAIT 的 Master Dong Im 组成的研究团队,选择了固体硫化物电解质和高镍层状氧化物阴极。
结果发现,这种新设计有效地调节了锂枝晶的沉积,从而实现了长效的电化学特性。基于袋式原型电池的测试表明,其效率在 900 Wh / L  以上 。
原型电池的能量密度,约为常规使用液态电解质的锂离子电池的两倍、库仑效率超过 99.8%、预估寿命超 1000 次循环。
以设计续航 500 英里(800 公里)的电动汽车为例,如果管理得当,车子能够顺利行驶 50 万英里(80 万公里)以上,远超大多数燃油发动机。
作为目前世界上最知名的电池制造商之一,三星显然可以在适当的时候迅速投产下一代固态 EV 电池。
不过在商用之前,研究团队表示其计划进一步完善设计,以及开发配套的制造技术,此外电池价格仍占 EV 总成本的大头。
稿件来源: 未知
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