能量密度超 1070 瓦时/升，固态电池或革新电动汽车

欧洲的研究人员借助一种新方法研制出了能量密度有所提高的固态电池。

据说，这种电池适用于现代锂离子电池的生产线，其能量密度为 1070 瓦时/升。

这款原型电池是由 SOLiDIFY 联盟里的 14 个欧洲合作伙伴开发出来的。

该电池是在比利时亨克的 EnergyVille 最先进的电池实验室中开发的，通过将厚的高能量密度阴极（NMC，含镍、锰和钴）与薄的锂金属阳极用薄的固体电解质隔膜分隔开，从而实现了高能量密度。

制造过程需要室温条件，并且能适配当前的锂离子电池生产线。研究人员声称，该方法预计每千瓦时成本低于 150 欧元。

该电池的能量密度达 1070 瓦时/升，这比当今锂离子电池技术的 800 瓦时/升要高。

这种成本效益高的方法能够为电动交通带来商业上可行的固态锂金属电池。

总部位于法国的科技公司 Solvionic 专门为原型使用基于离子液体的聚合纳米复合材料开发了固态的电解质。电解质从液态转变为固态，这使得能够在 100 微米的阴极上应用 20 微米的薄电解质层。据PV Magazine报道，这一进步使得能够创建紧凑的电池单元堆栈，并实现更高的体积能量密度。

固态电池具有诸如能量密度更高、火灾敏感性降低等潜在优势。

从材料层面来看，电池更高的能量密度是由薄锂金属阳极和足够薄的固体电解质隔膜的引入所导致的。然而，开发一种成本效益高的大规模生产架构始终是个难题。

这一成就得益于合作伙伴所提供的新材料和先进涂层的仔细评估与优化。对于原型的电解质，使用了一种基于聚合离子液体的固体纳米复合材料，实现了独特的“液-固”固化方法，Empa 已就此申请了专利。

该联盟还克服了机械强度和阴极浸渍方面的挑战，将电池的充电时间缩短至 3 小时，使用寿命提高到 100 次循环。据Empa称，与其他固态电解质相比，这种热稳定电池的可燃性降低，从而提高了安全性。纳米级薄保护涂层的应用使贫钴 NMC 阴极能够得以使用，在提供更高容量的同时减少了环境影响。

SOLiDIFY H2020 项目获得了欧盟“地平线 2020”研究和创新计划的资助，并由 IMEC 协调。

该项目涵盖了一种可量产的固态锂金属电池技术的开发，该技术基于独特的液固处理固态电解质，这种电解质浸渍于电极内，为电池性能和大规模生产直接带来了多个与电池成本相关的优势。