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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跟大家讲三个我身边人的故事。 01 我在北京当记😊者时,有一个关系颇好的同事。 我跑财经口,她跑医疗口。🔥 有一次,同事为了写一篇关于医患关系的稿子,走访了很多😜医院。 调查时颇为困难,或被医生直接轰出办公室,或被患😅者怒骂一顿。 同事费了好大工夫才把稿子写完交给领导。 😁 当晚,领导怒气冲冲拨了一个电话过来,从标题到内容都奚落🤯了一顿。 原本就玻璃心的她哭得稀里哗啦。 这不是😆她第一次被骂了。 错了就挨骂,对了没赞赏,她越想越觉得😉待在这个单位没意思,直接卷铺盖走人。 辗转了几年,她也🤩没混出什么名堂来。 新公司,旧问题。 她每次辞职🤔的理由都是抱怨老板没人性,单位没人味。 02 第🥳二个人,我自己不熟,是朋友的朋友,她原本是一位音乐老师。 😎 这位音乐老师有两段婚姻。 第一段婚姻里,她自己的工😍作稳定体面,收入尚可,有钱有闲。 但刚结婚后,老公就让🔥她辞职,来帮忙打理自己的小生意。 她心里不愿意,但也不👍想违逆老公的意思,乖乖地过来帮忙。 从那以后,她既是工❤️作助理,也是行政,一个人身兼多职,每天忙得晕头转向。 😢老公却不感谢她的付出,反而觉得这个家是自己在撑着,对她总是百😜般吆喝。 然后这段婚姻结束了。 第二段感情里,老😢公十分大男子主义,家中大事小事都由他决定。 为了迎合老😡公,所有家务都由她负责。 为了新家庭的稳定,什么事都依😀着他,受了委屈,吵了架也总是自己先低头。 展开全文 😅 生活越过越小心翼翼,生怕惹对方不开心。 老公并没有🤔珍惜她的付出,经常在外鬼混。 她有些不明白,为什么每一😢段婚姻里被辜负、轻视,换了新的伴侣似乎也还是如此? 0😅3 第三个人,是我毕业后在厦门的合租舍友。 他来😀自农村。 初高中,他去县城读书,因为自卑,都不敢举手发🤔言,更不敢上台讲话。 有一次,老师叫他起来回答问题。 😊 他因为紧张,讲话磕磕绊绊,但越磕越紧张,越想把话说快。😅 老师就安慰他:说普通话,尽量不要说方言哈。 实😅际上,他是用普通话回答问题的。 上了大学之后,公众场合🤯讲话成了他的梦魇。 英语课时,因为原本口语就不标准,再🙄加上紧张过度,每次他讲完英语,全班哄堂大笑。 直至毕业🔥后,入了职场,他最怕的就是当众讲话。 年终述职时,他就❤️焦虑,不是因为绩效不好,而是得上台发言。 小组开会时,🔥他会惴惴不安,得反复斟酌自己的话术。 他自己坦言道:因😢为不敢开口,错过了很多的机会。 04 为什么会说🙌这三个故事呢? 这几年,我越发明白了一个道理:一个人反😢复经历的痛苦,都是未完的功课。 改变职场心态,是我的北😎京同事要完成的功课。 如果不改变,无论到哪家公司,她都🥳会觉得受到了委屈,永远干不好一份工作。 改掉讨好型人格😊,是那位音乐老师要完成的功课。 如果改不掉,只会再一次🤯遇到渣男,再一次在感情里受伤。 克服演讲的恐惧症,是我🥳合租舍友要完成的功课。 如果克服不了,会一而再地丢脸出🤯丑,会一而再地陷入窘境。 生活就像一场升级通关游戏。 😴 如果你无法攻克当下关卡,那么你将永远困于当下。 🎉一些痛苦反复出现,不是命运的捉弄,而是在提醒我们:这一关卡,😀我们还未通关。 博主@陈凡是一位创业者,可前两次创业都🤩失败了。 第一次被合伙人卷走资金,挖走了团队。 🙄第二次因为一位大客户拖欠资金不还,他资金没法回笼。 他😁一度归咎于自己时运不济,后面深刻反思了一下,才知根源是自己有💯一个毛病:容易轻信别人。 合伙人跟他称兄道弟,他直接让🤯合伙人总揽财务大权,且从不过问。 合作方各种奉承,嘴甜😎、承诺多,他二话不说就应了下来。 为什么第二次还会踩坑🙌? 因为他还没吸取教训,还没悟透“不要相信人,要相信人🙄性”这一个道理。 那些你不曾解决的问题,一定会在某个人⭐生节点,再给自己上一课。 说白了,生活就像上学时的考试😅:这次作弊蒙混过关,下次还会遇到同类题目;这次空着不答,下次😆卷子上还会出现。 一直掌握不了解题思路,一直没答好,生🤩活就会一直给你打上红叉。 05 我认同一句话:凡🤯事磨你,皆为渡你。 痛苦的出现,不是为了折磨你,是为了😁让你看见,看见自己的不足,看见自己的人格缺陷。 时尚编🤩辑孙婵刚入行时,也经常被领导骂哭。 文章标题想得不好,👏领导会让她花一整天的时间去想;内容中有错别字,领导会截图到工😢作群里当众把她一顿骂;经常加班到深夜,完成了当天指定的工作任🤯务才能下班。 这种情况下,很多同事都选择了离职。 😢 那时,孙婵也想离职,可她转念一想: 如果是因为没有做❤️好工作辞职,那么今后的工作也会遇到同样的问题。 比如去⭐新的单位,也会因为工作没做到位被骂,因为能力欠缺所以得熬夜来😀赶进度。 问题没摆平,能力没提升,换哪儿上班都一样。 😡 所以她决定埋头工作,事事精益求精。 后来,她业务⭐能力越来越强,领导向她抛来橄榄枝,问她愿不愿一起出去创业。 🤔 生活为什么会反复让我们遇到相似的困境,其实本质上是一种😂成长反馈机制。 越是逃避,痛苦越会追着你跑;越是害怕,🥳问题越会反复出现。 直到你用新的行为模式给出新回应,生🥳活才会给到你成长正反馈。 人生,是一场修行。 不😍同课题,有不同修行。 当一个人真正审视自己,自洽了、正😍视了、解决了,这个课题的修行方可算得上圆满。 ▽ 🚀 最后说一个我自己的故事。 高中时,数学老师就苦口婆心😆地让我们做错题集,她说: 每一个错题就是一个知识点,把😉每一个错题都琢磨透,高考分数在130分以上就基本没问题了。 🥳 那时我不以为然,放着错题集不管,一味做新的试卷,结果是⭐同样的知识点一错再错。 其实人生也是一场考试。 😊反复经历的痛苦,是我放在一边不管的错题集。 这些错题,🤯是失分题,也是得分题,我们人生最后的分数,就看你在曾经做错过🤯的题上,最后拿了多少分。返回搜狐,查看更多
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