三星全固態電池技術取得突破,體積減小壽命增長

2020-12-02 電子發燒友

三星全固態電池技術取得突破,體積減小壽命增長

holly 發表於 2020-03-11 15:30:50

據韓媒Business Korea報導,三星高級技術研究所日前公布了一項突破性技術,該技術不但可以減小全固態電池的體積,還能夠提高電池的壽命和安全性。

該報導稱,全固態電池是指在正極和負極之間使用固體電解質的電池。比目前使用的鋰離子電池安全性更高,且可以生產大容量電池。

一般來說,金屬鋰被用作全固態電池的負極材料。然而鋰會產生破壞電池隔膜的樹枝狀結構從而減少全固態電池的壽命和安全性。

為了解決這一問題,三星電子採用了世界上第一個分離鋰正極技術,將5微米厚的銀碳納米顆粒複合層置於全固態電池的正極上。這項技術不僅提高了全固態電池的安全性和壽命,而且通過使用更薄的正極來增加其能量密度,從而減小電池的體積。

據悉,此技術是該研究所與日本三星電子研究所合作進行的,這種電池一次充電可以驅動汽車行駛800公裡,充電次數可超過1000次。該研究所表示,很難預測這項新技術商業化的時間,因為它剛剛闡明了這種新電池的原理和結構。然而,隨著電動汽車市場的快速增長,這一突破性技術的商業化進程有望加速。

打開APP閱讀更多精彩內容

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容圖片侵權或者其他問題,請聯繫本站作侵刪。 侵權投訴

相關焦點

  • 三星固態電池技術取得突破 力推電動汽車行業邁出一大步
    圖片源於網絡隨著世界範圍內對新能源產業發展的不斷關注,以電池技術為代表的儲能技術得到了長足的發展,日前,三星高等研究院與三星日本研究中心在《自然-能源》(NatureEnergy)雜誌上發布了一篇名為《通過銀碳負極實現高能量密度長續航全固態鋰電池》的論文,展示了三星對於困擾全固態電池量產的鋰枝晶與充放電效率問題的解決方案
  • 三星固態電池技術取得重大突破!解決三大行業難題,離量產不遠了
    關鍵技術的突破,意味著固態電池市場卡位賽的開啟,包括松下、寧德時代、豐田、寶馬在內的一眾玩家磨刀霍霍。可以預見,未來五年,固態電池技術將會成為這些公司技術交鋒、產業布局的關鍵所在。 而三星,則會因為率先實現了技術上的突破,在這場競賽中擁有相當大的領先優勢。
  • 技術 | 新能源電池技術之固態電池
    傳統鋰離子電池中,需要使用隔膜和電解液,它們加起來佔據了電池中近40%的體積和25%的質量。而如果把它們用固態電解質取代(主要有有機和無機陶瓷材料兩個體系),正負極之間的距離(傳統上由隔膜電解液填充,現在由固態電解質填充)可以縮短到甚至只有幾到十幾個微米,這樣電池的厚度就能大大地降低 --因此全固態電池技術是電池小型化,薄膜化的必經之路。
  • 什麼是固態電池,全固態電池到底是一種什麼樣的技術
    安全性,其實是全固態電池領域發展的最根本驅動力之一。下面說一下固態電池的優勢 固態電池有哪些優勢? 優勢之一:薄--體積小 實際上,體積能量密度對於電池來說是一個很重要的參數,如果就應用領域來說,要求從高到低是消費電子產品》家用電動汽車》電動公交車。 如果通俗地講,就是體積能量密度高了,因此相同質量的電池才能做的體積更小。
  • 固態電池:搶佔下一代動力電池技術制高點
    業內人士認為當前鋰離子電池顯示電力存儲性能的「能量密度」已接近理論上的極限,難以再大幅提高性能。固態電池也被廣泛期待成為下一代動力電池技術,過去十年相關專利數量增長超過10倍。但由於固態電池技術尚未成熟,距離量產還有較大距離。預計在2025年前後,半固態電池可以實現量產,2030年前後實現全固態電池的商業化應用。
  • 重大突破!Nature Energy:超1000圈的全固態鋰金屬電池
    要想取得突破,邁向應用,鋰枝晶和庫倫效率是急需解決的問題,接下來我們看一下這個Nature Energy如何來解決這兩個問題。可以有效調節鋰沉積行為,促進長循環,在全電池中,作者使用高鎳層狀氧化物(容量大於210 mAh/g, 面積比容量達到了6.8 mAh/cm2)和硫化物電解質。作者利用了熱等靜壓技術來改善電極與電解質之間的接觸,最後設計的0.6Ah的袋狀電池,能量密度高達900 Wh/L,庫倫效率高達99.8%以及1000圈的循環壽命。圖1.
  • ...儲能|負極|固態電池|全固態電池|高禾投資研究中心|正極材料|鋰...
    定義固態電池是指採用固態電解質的鋰離子電池。與傳統鋰電池相比,全固態電池最突出的優點是安全性。固態電池具有不可燃、耐高溫、無腐蝕、不揮發的特性,固態電解質是固態電池的核心,電解質材料很大程度上決定了固態鋰電池的各項性能參數,如功率密度、循環穩定性、安全性能、高低溫性能以及使用壽命。
  • 量產「在路上」 11家固態電池產業化追蹤
    【能源人都在看,點擊右上角加'關注'】北極星儲能網訊:2020年以來,以輝能、輝能、衛藍、SES、三星SDI、Solid Power等國內外固態電池企業不斷實現技術突破,並在產能規劃、裝車配套及融資等多領域加速布局,提前搶佔固態電池市場高地。要想將動力電池能量密度和安全提升一個量級,固態電池就是必然要攻克下的一個關鍵「山頭」。
  • 動力電池之爭:鋰離子還是固態?
    豐田在向電動汽車的過渡中比較滯後,為了加快這一進程,豐田也在去年宣布與松下結盟,為自家的電動汽車提供電池,同時一起合作開發下一代固態鋰離子電池。19年的東京車展前夕,豐田宣布將在東京奧運會期間推出一款搭載固態電池的電動汽車,以展示全新的電池技術,並表示2025年左右可以實現固態電池汽車的量產。但隨著東京奧運會的延期,這一技術的公布尚不知確切日期。
  • 中科院資深固態電池專家談固態電池技術產業化
    以上;韓國三星已經開發出60攝氏度下1000多循環的硫化物全固態電池。5、固態電池會完全取代電解液和隔膜,但正負極活性材料還是保持原有材料體系,到全固態技術下可能電池製備工藝會有大的改進,但對充換電不會有大影響。當前固態電池在安全性、能量密度、工作溫度範圍、倍率性能、循環壽命等各類指標全方位優於當前液態電池,定位也是全方位取代鋰離子電池,只待成本降低。
  • 鋰電池、固態電池、燃料電池,未來動力電池誰主沉浮?
    最近一段時間,各國在固態電池上動作頻頻,紛紛加大了研發力度。6月15日,日本新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)宣布,其將與豐田汽車、松下啟動新一代高效電池「全固態電池」的開發,力爭2022年前確立技術。
  • 中科院資深固態電池專家談固態電池技術與市場 產業化尚遠!
    以上;韓國三星已經開發出60攝氏度下1000多循環的硫化物全固態電池。5、固態電池會完全取代電解液和隔膜,但正負極活性材料還是保持原有材料體系,到全固態技術下可能電池製備工藝會有大的改進,但對充換電不會有大影響。當前固態電池在安全性、能量密度、工作溫度範圍、倍率性能、循環壽命等各類指標全方位優於當前液態電池,定位也是全方位取代鋰離子電池,只待成本降低。
  • 固態電池將商用,其他動力電池新技術進展如何?
    被稱為下一代的電池技術有很多,除了固態電池,還有鋰空氣電池、鋰硫電池等等。這些技術的進展如何?優勢和短板又有哪些?2021年1月9日,國軒高科第十屆科技大會第二天,中科院物理所研究院李泓、廈門大學教授董全峰和中國科學技術大學教授陳春華就對上述三種技術的進展狀況進行了闡述。
  • 固態電池即將商用,其他動力電池新技術進展如何?
    可以看到,作為最有希望的下一代電池,固態電池似乎已經到達產業化應用的前夜。被稱為下一代的電池技術有很多,除了固態電池,還有鋰空氣電池、鋰硫電池等等。這些技術的進展如何?優勢和短板又有哪些?首先,原位固態化技術,解決固固界面問題,讓固態電池充放電更快捷、持久和安全;其次,採用原子級鍵合技術,讓固態電池循環過程更穩定;第三,採用複合金屬鋰技術,讓固態電池能量密度更高,全壽命體積膨脹更小,循環壽命更長;第四,固態電解質技術,讓固態電池能在高溫狀態下工作
  • 光大證券:固態電池將成為搶佔下一代鋰電技術制高點
    (1)固態電池將液態電解質替換為固態電解質,安全性高,大大降低了電池熱失控的風險;(2)固態電池電化學窗口可達5V以上,允許匹配高能正極,電池負極可以採用金屬鋰,提升理論能量密度,有望解決新能源汽車裡程焦慮問題;(3)固態電池可簡化封裝、冷卻系統,電芯內部為串聯結構,在有限空間內進一步縮減電池重量,體積能量密度較液態鋰離子電池(石墨負極)可提升70%以上。
  • 儲能領域新的挑戰者,全固態電池入場
    全固態電池的優勢 傳統的鋰離子電池主要由正極、負極、隔膜、電解液、結構殼體等部分組成,而全固態電池顧名思義就是電池裡沒有氣體、液體,所有材料都以固態形式存在,用固體電解質來代替現有鋰離子電池中使用的液體成分。使用固態電解質後,全固態電池相比於一般鋰離子電池,可以實現更輕的質量、更小的體積,能量密度也有較大提升。
  • 解析IMEC的全固態電池
    最近出現一種新型的全固態電池,該全固態電池實現了低成本,大容量,有可能將提前固態電池商業化場景的應用。這款電池由比利時微電子研究中心(IMEC)開發。據報導日本松下也參與了電解質材料的開發。
  • 當諾貝爾獎的光芒照亮動力電池,技術突破還會遠嗎?
    而且由於研究尚處於開始階段,能量密度的提升甚至技術的突破可能更多,因此,三元鋰電池成為更多廠商的選擇。目前,主流的動力電池製造商三星、LG化學、寧德時代等都將其作為主攻方向之一。就目前的國內市場而言,三元鋰電池雖然興起較晚,但作為最新最熱門的動力電池選擇,裝機量仍不斷增長。
  • 光大證券:固態電池有望成為下一代鋰電技術制高點,可關注龍頭企業...
    固態電池的工藝路線尚不成熟,降本仍需過程,全面產業化預計需要5-10年。2020年3月初,三星高等研究院(SAIT)與三星日本研究中心(SRJ)在《自然-能源》介紹了其在固態電池領域的最新進展,銀碳基全固態電池能夠實現900Wh/L高能量密度、1000圈以上長循環壽命及99.8%極高充放電效率,電池一次充電後可驅動汽車行駛800公裡。
  • 全固態鋰離子電池正極界面的研究進展
    尤其在正極結構中,包括活性物質、導電劑和固態電解質等在內的不同組分之間固-固界面的穩定性限制了電池的容量發揮和循環壽命,是阻礙電池性能 提升的主要瓶頸。 其中,固-固界面化學和電化學穩定性不佳導致正極材料固-固界面不斷發生化學和電化學反應,使鋰離子在反應過程中逐漸消耗,造成電池的容量衰減;其較差的機械穩定性導致正極材料固-固界面發生剝離,減小了正極活性物質與導電劑和集流體的接觸面積,使電池阻抗大幅增加,降低了電池的容量和循環壽命;界面熱穩定性不佳導致正極材料和固態電解質在高溫下容易發生分解和元素滲透,造成電極與電解質在高溫下相變從而失效