全固态电池的“死穴”,被中科大解了
全固态电池,听名字就很高级。
不烧、不炸、能量密度高,简直是电池界的“六边形战士”。
但这么多年了,你见过哪款手机、哪辆电动车用上它了?
不是科学家不想,是它有个臭毛病——你得使劲摁着它,它才干活。
为啥非得摁着?
全固态电池里,电解质和电极都是固体。两个硬疙瘩贴一块,中间总有缝隙。
缝隙咋办?压呗。用几十甚至上百兆帕的力气,把俩东西摁瓷实了。
上百兆帕啥概念?差不多是把你摁在海底一万米的水压下,还得保证手机别关机。
这显然不现实。谁也不想随身带个千斤顶给手机充电。
所以全固态电池一直卡在这儿:理想很丰满,现实很骨感。
中科大出手了
中科大有个叫马骋的教授,看不下去了。
他带着团队搞了个新东西,名字有点长:锂锆铝氯氧。
咱们就叫它“锂锆铝氯氧”,记不住没关系,记住它干了啥就行。
这材料最大的本事就一个字:软。
它有多软?跟主流硫化物固态电解质比,它的杨氏模量不到人家的25%,硬度不到10%。
翻译成人话就是:别人是花岗岩,它是橡皮泥。
轻轻一压,它就变形,跟电极贴得严丝合缝。
以前要上百兆帕,现在?5兆帕就够了。
5兆帕啥概念?相当于半层楼高的水柱压在你身上——有感觉,但没那么要命。
软而不流,跑得还快
但软也有软的问题。太软了,会不会像果冻一样流得到处都是?
放心,它是“软而不流”。不会瘫成一滩,还能上生产线辊压,规模化生产没问题。
光软还不够,还得跑得快。
离子电导率,就是电池里带电粒子跑得快不快。及格线是1毫西门子/厘米。
锂锆铝氯氧呢?超过2。翻倍。
跑得快,充放电就快,电池就不拖后腿。
最后一个问题:贵不贵?
这材料不含任何稀有元素,全是地壳里管够的货。成本呢?不到主流硫化物的5%。
软、不流、跑得快、还便宜——四项全能,堪称电池界的“四有新人”。
团队拿它配了超高镍正极(镍含量92%,能量密度顶格的那种),装了个电池试了试。
5兆帕压力下,几百次循环,稳如老狗。
以前被压力卡死的全固态电池,终于喘上气了。
这研究能回答啥日常问题?
第一,电动车啥时候能跑1000公里?
快了。全固态电池能量密度高,配上高镍正极,1000公里不是梦。以前压不实,现在压得实了。
第二,手机电池为啥老鼓包?
液态电池用久了会产气,一鼓包就废。全固态没液体,天生不鼓包。以前压不实用不上,现在能用了。
第三,电池着火的事能消停吗?
全固态没有易燃液体电解质,烧不起来。以前是“理论上安全”,现在是“真能用得上的安全”。
免责声明:本研究为实验室成果,距离大规模商业化仍需时间。不构成对现有电池产品的否定或对未来产品的承诺。
你最受不了现在电池的啥毛病?是续航虚标、充电太慢,还是用一年就废?
评论区唠唠,顺便说说:要是电池真能1000公里不充电,你最想开车去哪儿?
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