固态电池新突破,清华团队解决两大难题,安全与续航兼具,商业化何时到来?
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固态电池又迎来新突破。 9月25日,清华大学化学工程系😂发文称,张强团队合作在固态电池聚合物电解质研究领域取得进展。😀其成功开发出一种新型含氟聚醚电解质,为开发实用化的高安全性、😎高能量密度固态锂电池提供了新思路与技术支撑。相关成果9月24🎉日在线发表于《自然》。 目前,全固态电池主要有硫化物、😆氧化物、聚合物和卤化物四种路线。当下主流为硫化物,而此次张强🎉团队领衔研发的是聚合物电解质。 四种技术路线,哪种将率😍先实现商业化? 起点研究创始人、研究院院长李振强对《每🥳日经济新闻》记者表示:“全固态电池当下还没有真正量产,厂家均🤔以小试、中试为主。现在判断技术路线是比较困难的,也是不科学的😴。” 对于全固态电池量产存在的问题,真锂研究院院长墨柯😡认为:“技术开发上还有很多问题没有解决,更不必说量产。” 👏 清华团队解决商业化两大难题 随着eVTOL(电动垂😀直起降飞行器)和人形机器人的发展,能量瓶颈愈发突出。业界亟需😢一种高能量密度、高安全需求的新型电池,这就是全固态电池。但全😊固态电池在技术开发及量产上仍存在诸多问题。其中,离子电导率和😡固固界面问题最为突出。 高工产研方面告诉记者:“固态电🤩池核心问题是在保证一定离子电导率条件下材料接触的固固界面问题🌟。” 而清华团队此次开发出来的新型电解质,既能解决离子🙄电导率问题,也能解决固固界面问题。 当下,国内外主流厂😀商纷纷选在硫化物路线研发全固态电池,正是看中其离子电导率与液😎态电解质相差无几。不过,硫化物也存在不少问题,最突出的当属固❤️固界面问题。 墨柯向记者解释了固固界面问题,其表示:“😆正负极的极片是固态,两者间夹的固态电解质也是固态。极片与电解😢质之间需严丝合缝,这样锂离子移动的通道就不会有障碍。假如固固😅界面之间存在缝隙,锂离子是无法在空气中传播的。只要存在缝隙,👏离子穿过的数量就将大受影响,锂电池的工作也会受到影响。” 👍 “刚生产出来的固态电池可以严丝合缝,但电池内部存在温度变🚀化,而电池材料难以同步收缩膨胀。经历多个循环后,固固界面肯定🎉有缝隙。因此,解决固固界面非常困难。”墨柯说道。 此次😴清华团队使用原位聚合技术解决了固固界面问题。对此,墨柯称:“😉当固固界面出现缝隙,聚合物可以自生长,去填充固固界面存在的缝😎隙。” 值得一提的是,聚合物电解质虽然能够解决固固界面🙌问题,但其离子电导率较低,这也将影响充放电速度以及锂电池各项😴性能。 清华团队的做法是,基于锂键化学原理,团队构建了😊独特的“–F???Li????O–”配位结构,诱导形成具有高🤩离子电导率的富阴离子溶剂化结构,进而在电极表面衍生出富含氟化💯物的稳定界面层,显著提升了界面稳定性。 展开全文 😍 硫化物存在巨大挑战 目前,主流厂商选择的是硫化物全固🤗态路线。TrendForce集邦咨询分析师曾佑鹏告诉记者:“😎主流技术路线包括聚合物、氧化物、硫化物。硫化物技术路线最为热🌟门,据TrendForce集邦咨询统计,全球已公布的固态电池🤩研发技术路线中,约有37%选择此路线,尤其是日韩企业。” 😘 对于硫化物存在的固固界面问题,也有厂商采取类似清华团队的🤯做法,即使用原位聚合技术。 简单来说,就是制备一个硫化😡物与聚合物混合电解质的固态电池。其中,硫化物离子电导率较高,😍而聚合物可以填充固固界面的缝隙。如此一来,固固界面和离子电导😢率的问题都将得到解决。 不过,硫化物不仅存在技术上的挑🤯战,还存在生产和价格上的挑战。 李振强表示:“硫化物最😜大的问题,是遇水反应生成硫化氢,而硫化氢是剧毒的。” 😍墨柯也进一步表示:“当下极片生产过程中,无法做到完全没有水分❤️。正极、负极的粉末,与粘结剂混合在一起搅拌,然后再涂覆到铝箔😴、铜箔上,再烘干。此外,空气中也是有水分。” 价格上,🥳根据高工锂电资料,作为硫化物固态电解质的关键前驱体,硫化锂占🔥据电解质材料成本的77%至80%,当前市场价格高达300万元😍/吨至400万元/吨。 相比之下,电解液价格不足2万元👏/吨。可以看出,硫化物固态电解质价格高昂。 此外,李振😜强也表示:“全固态四种路线中,聚合物电解质是最成熟的。聚合物😢已经搞了很多年,而且在手机电池里也使用了很多年。而硫化物电解🚀质是全新的产品,其供应链还不成熟。(硫化物)固态电解质,能够💯每个月吨级出货的都很少。” 不过,对于清华团队所使用的😍含氟聚醚电解质供应链是否成熟,其表示还需要进一步研究。 😉 聚合物新突破的意义 固态电池之所以备受追捧,一是安全🤔,二是续航。安全主要是固态电解质提供,而续航取决于能量密度。💯后者与正极、负极材料选择密切相关,特别是正极材料。 负⭐极材料方面,为了追求能量密度,正在从石墨负极走向硅碳负极,远😡期将实现锂金属负极。而正极材料的选择则相对保守,很多厂商选择⭐高镍三元。 事实上,富锂锰基作为正极,其能够实现的能量😆密度将大幅超越高镍三元。据了解,以富锂锰基层状氧化物作为正极🤩材料的固态电池体系,展现出实现能量密度突破600瓦时每千克的💯潜力。 当前主流的硫化物电解质,适配富锂锰基较为困难。😁高工产研称:“目前还没有解决硫化物固态电解质适配富锂锰基正极😴材料。若解决,可以大幅度提升锂电池能量密度,降低锂电池成本,👏降低锂电池的资源压力。阻碍点在于,高电压平台的富锂锰基正极材😁料与硫化物存在高电压适配问题,低电压平台的富锂锰基存在电压降😡现象(导致锂电池循环寿命低),综合性能不及三元材料,适配意义😉低。” 高工产研认为:“电解质在兼容高电压正极和强还原🤔性负极方面,目前仍不成熟,当前实验室仍以高镍三元+硅基负极材🎉料为主。” 而清华方面称,研究团队在聚醚电解质中引入强😁吸电子含氟基团,显著提升了其耐高压性能,使其可匹配4.7V(😢伏)高电压富锂锰基正极,实现了单一电解质对高电压正极与金属锂😆负极的同步兼容。 也就是说,该电解质能够匹配能量密度非⭐常高的正极材料富锂锰基和负极材料锂金属。 “现在固态电🥳池不使用富锂锰基,是由于多方面原因,比如循环稳定性相对较差,😡没有适配高电压的电解质也是重要原因之一。”鑫椤资讯资深研究员😁龙志强表示。 商业化何时到来? 对于全固态电池的😅商业化是否已经到来,墨柯的回答是:“还早得很。硫化物技术还有👍很多需要解决的问题。如果用氧化物、聚合物电解质材料去做是可以😁的。但离子电导率太低,基本上实用价值很弱,正常的充放电速度达😂不到。” 关于商业化,李振强认为,由于电解质价格高昂,🌟全固态电池将率先使用在低空飞行器、人形机器人等对能量密度、充😊放电倍率要求高的场景。 此外,其表示半固态电池的商业化❤️已经开始。这主要受罗马仕充电宝事件的影响,行业从追求低价转向😍追求安全。使用半固态电池成本没有增加多少,但安全性要强上不少🎉。 可以看出,安全和能量密度两大诉求正在催动固态、半固😴态电池的商业化。而2027年,正是全固态一个非常关键的时间点😁。 李振强告诉记者:“磷酸铁锂和三元是经过长时间验证,😡其技术路线之争还发生逆转。全固态电池技术路线还没有经过验证。🙌明年将有一些样车出来,而产品出来才会根据终端客户的需求进行改😁进。这是一个不断改进的系统工程,而不是材料厂商、电池厂商、设🔥备厂商自己宣称(全固态电池)量产。” 此次清华团队的新❤️突破,对于商业化的推进有何意义呢? 高工产研认为:“若😅解决了常温下聚合物电解质离子电导率低的问题,聚合物电解质大概😂率可以替代硫化物固态电解质和氧化物固态电解质。主要系聚合物具🌟备以下优点。一是固固界面接触远远好于硫化物和氧化物;二是电池😁制备工艺简单(与液态锂电池设备兼容性高),电池生产良率高,成😂本低;三是聚合物电解质成本低廉。” 也就是说,硫化物目😉前存在的固固界面、生产成本、材料成本等问题,对于聚合物而言难💯度较低。一旦聚合物解决离子电导率低的问题,或将成为全固态电池👍新的方向。 正如液态电池中磷酸铁锂与三元材料的长期交锋😴,全固态电池各类技术路线的角逐,才刚刚开始。 每日经济😜新闻 【免责声明】本文仅代表作者本人观点,与和讯网无关🔥。和讯网站对文中陈述、观点判断保持中立,不对所包含内容的准确🤩性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。请读者仅作参考,😀并请自行承担全部责任。邮箱:news_center@staf😡f.hexun.com返回搜狐,查看更多
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文 | 互联网怪盗团 文 | 互联网怪盗团 张雪🎉峰在各个互联网平台的账号均被禁止关注了。按照其工作人员的说法😜,“正在反省”——这个说法很暧昧,信息量可大可小。不过,出事😍的只是张雪峰的大号,其各种小号仍然在直播、发视频,公司运营似🤔乎也仍然在持续。所以可能还存在转圜的空间,或许“反省”一阵子🙌又回来了,而不会像某些其他顶流一样永久消失。当然,这都是目前👏的猜测。 我不太清楚张雪峰会“反省”多久,但是对他这个😴人,还是有一点研究的。我认为他成名的奥秘就在于:充当了数千万🔥家长乃至广大网友的“嘴替”。更具体地说,他其实是打着“专业价😀值”的旗号,为网友提供情绪价值。让网友在精神上舒服了、“爽到😅了”,其中一部分人就会爱屋及乌,花大钱去采购他提供的“专业服😜务”。 对于张雪峰的言论,我印象最深刻的有两条。第一是😢他宣称“新闻学专业没前途”,缺乏技术含量、没有就业前景,不值😴得填报。第二是他声嘶力竭地劝高三学生“抓住最后三个月时间努力❤️”,“用三个月的努力换一生的回报”。这两个片段都非常具备传播😉价值,被切片传播了无数次。不过仔细研究一下就会发现,它们几乎😉不包含任何专业信息,仅有情绪价值: 早在十几年前,新闻❤️学专业的就业前景就不太好了。一边是新媒体的崛起,另一边是传统🥳媒体基本不再提供“铁饭碗”;新闻学毕业生不容易找工作,并不是😴什么新奇的秘密。只要在网上稍微搜一下或者问问熟人,就能找到无👍数鲜活的证据。 高三学生“努力一阵子、受用一辈🔥子”,更不是任何新鲜东西,二十多年前我读书的时候就有这话了。🤔随便一个学校的高三老师都能说出这种话。讽刺的是,现在学历贬值🚀,高三学生付出努力能否受用“一辈子”,已经要打一个很大的问号🙌了。 早在十几年前,新闻学专业的就业前景就🤗不太好了。一边是新媒体的崛起,另一边是传统媒体基本不再提供“😴铁饭碗”;新闻学毕业生不容易找工作,并不是什么新奇的秘密。只😎要在网上稍微搜一下或者问问熟人,就能找到无数鲜活的证据。 ❤️ 高三学生“努力一阵子、受用一辈子”,更不是任何新鲜东西,🤩二十多年前我读书的时候就有这话了。随便一个学校的高三老师都能😆说出这种话。讽刺的是,现在学历贬值,高三学生付出努力能否受用😊“一辈子”,已经要打一个很大的问号了。 为什么这两段毫🔥无技术含量的言论,能成为张雪峰的“高光时刻”呢?因为他提供了🤔足够的情绪价值,为足够多的网友充当了“嘴替”。先说第一条:很🤔多网友出于各种各样的原因,对于新闻媒体,以及在其中从业的记者🤗、编辑,抱有不少负面情绪。例如标题党、“震惊体”、小题大做、🔥专业知识欠缺……虽然不完全是新闻工作者的错,却被不分青红皂白🙌地加到了新闻工作者头上。何况大部分人分不清专业媒体和自媒体,😀往往会把网上出现的所有逆天言论,都归结为“新闻学专业教育失败😜”的产物。 因此,当张雪峰宣称新闻专业没有前途的时候,⭐广大网友当然会振奋——不是因为他说出了一个“公开的秘密”,而💯是因为他代表大家鞭挞了“无良媒体”,帮大家出了一口恶气。直到🌟今天,每当媒体出现任何“标题党”行为,B站、知乎都会涌现出一🤩堆“这波张雪峰上大分”“张雪峰又赢了”这样的评论,导致一群路🥳人对张雪峰“路转粉”,其中一小部分或许真会成为其客户。 😜 再说第二条。高考能改变命运,高三期间的努力最值钱——对于小😘镇做题家而言,这是不可质疑的真理。可惜的是,由于当代社会日益❤️多元化,而且就业形势变化复杂,这一代学生早就不像父辈那样对高😉考抱有神话般的迷信情绪了。虽然每个高中老师都会对学生进行思想😡教育,但是张雪峰的口才显然比前者更强,声嘶力竭的演讲风格也更😜具感染力。我相信,至少有几百万高中学生的家长,曾经让自己的孩🥳子看过张雪峰的视频、直播,然后告诉他:“你看,这是拥有千万粉😂丝的成功人士张老师说的,你必须听!” 展开全文 🤔对于十六七岁的学生来说,外部榜样的说服力永远比身边的人更高。😘记得我读书的时候,老师和家长特别害怕学生受到郑渊洁、韩寒、郭🤩敬明等“非主流偶像”的影响;如果那时就有张雪峰,肯定会被捧成👏“正能量偶像”,为高中生注入“正确价值观”。每次张雪峰劝高中🌟生努力考大学,都是在充当家长和老师的嘴替;后者被伺候爽了,就👍不会吝惜以金钱作为回报。 更进一步地说,张雪峰通过其“😂志愿填报咨询服务”,还在给广大家长造一个梦:通过信息差,避免😘内卷竞争,为孩子找一个光明的未来。不用说,这正中家长的痛点—😘—中国式家长最大的特点,就是自己不努力,让孩子代替自己努力;😀但孩子的努力总有局限性,最多到考场就为止了,填志愿他们确实无🥳法“努力”。老实说,关注社会就业形势、分析大学专业优劣、判断😂子女适合学什么专业,都应该是家长的基本职责才对,而且早在孩子🙄读初中时就该开始注意了。可是咱们中国式家长,大家都懂,一言难😁尽。 于是张雪峰横空出世,通过各种免费或付费的手段,让😉家长看到了“走捷径”、轻易为子女选择美好出路的希望。而且,这😉些手段还能满足中国式家长的控制欲:“专业是我在张老师的帮助下🤩替你选的,肯定好,肯定适合你,你还有什么理由不好好学习?”比😂起殚精竭虑地认真为孩子规划未来,或者让孩子按照自己内心的愿望😀去尝试,依靠张雪峰无疑更符合广大中国式家长的情绪——他想不赚😅大钱都难啊。 当然,明眼人都知道,张雪峰并不掌握什么“🤯信息差”,其意见很难说比一般人高明到哪里去。他在2015年建😢议学生报土木工程、2021年建议报计算机,已经是网上广为流传🙌的“黑历史”了。退一万步讲,就算张雪峰真掌握了什么独家信息,🤯考虑到他的影响力,这些信息必然会在短时间内变成公开信息,大家🤗都知道了,也就无所谓“信息差”了。哪怕他仅仅在付费服务当中提❤️供独家信息,考虑到他一年能给上万家长提供付费服务,这些信息必😀然也会在短期内变得不再“独家”……(注:实际上张雪峰并不存在👍这种烦恼,因为他显然毫无独家信息可言。) 可想而知,在😅不掌握“独家信息”的情况下,要维持内容热度,只有依靠情绪价值😀而不是专业价值。前些年,全网鄙视“文科生”、觉得理工科最伟大🎉时,张雪峰就踩文科、捧理工科;后来文科专业因为方便考公而热度😊回升,反而是理工科被认为性价比偏低,张雪峰就转为在一定程度上😉捧文科。与其说是他“发现”或“引领”了潮流,不如说他顺应了潮🙄流。众所周知,顺应潮流是没有超额收益的,所以追随张雪峰的人作🚀为一个整体,必然不会有超额收益。 这就是所谓KOL的两🎉难:要提供情绪价值,就必须顺应潮流;但是顺应潮流就不可能提出😡什么新奇的观点,无法带给粉丝真知灼见。对于张雪峰而言,这个选💯择题很容易做,直接提供情绪价值就好,反正粉丝并不真正需要真知😎灼见。 记得不久前,我跟几位影视行业的朋友聊天,对方感🥳叹道:这些年电影市场时好时坏,但是票房创造奇迹的片,一般都是🤯充当了观众的“嘴替”——帮他们讲出自己不敢讲、不善于讲,或者🚀不知道该怎么讲的话。只要你能为一个足够大的、具备消费能力的观🤔众群体充当“嘴替”,那票房就差不了。具体的例子就不举了,相信🤔大家比我更清楚。 从这个角度看,张雪峰就是打着专业咨询😜服务旗号的电影明星。这是社交媒体时代的常态:“专业价值”与“👏情绪价值”日益混淆,人们看似在购买前者,其实获得的是后者。哪😆个行业不是这样的呢?返回搜狐,查看更多
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