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固态电池用钴吗? 固态电池需要钴吗?

2024-05-17 20:19:54技术研发1

一、固态电池用钴吗?

目前绝大多数在研究试制中的固态电池都用含钴正极,以钴酸锂和三元材料为主:固态电池的核心是电解质,目前主要分为两类:聚合物电解质和无机物电解质。

二、固态电池需要钴吗?

固态电池不需要钴

固态电池正极材料的主要材料就是钴酸锂,由于钴的价格高,又采用高镍来减少钴的用量。钴和镍在固态电池中的应用有扩大的趋势。

三、固态电池用钴材料吗?

第一、固态电池不用钴的说法的来源:

早期固态电池的电解质是聚合物电解质,以PEO(聚环氧乙烷)占绝大多数,PEO的电化学稳定窗口(氧化电位)是3.8V,无法与高电压正极材料(钴酸锂、三元材料等)相容,只能用磷酸铁锂做正极,所以不用钴的说法就流传下来了。但是磷酸铁锂电池的能量密度太低了,无法满足车用要求。例如法国博洛雷的固态电池就是PEO电解质+磷酸铁锂正极,能量密度只有170wh/kg,并且工作温度高达80度,所以没有推广开,只装了3000辆车。

第二、目前绝大多数在研究试制中的固态电池都用含钴正极,以钴酸锂和三元材料为主:

固态电池的核心是电解质,目前主要分为两类:聚合物电解质和无机物电解质。无机物又有氧化物和硫化物两种,它们的电化学窗口大致上分别为5.4V和5.7V,可以使用钴酸锂和三元材料,以提电池的高密度和性能。尽管也有其他种类的正极材料在研究,但都远远没有钴酸锂和三元材料成熟。日本在硫化物电解质方面世界第一,以丰田为例,它的的正极材料也是钴酸锂,能量密度为400wh/kg。

当前聚合物电解质依然是主流方向之一,但是人们采用2种方法提高窗口电压来使用能量密度高的正极材料。一是对PEO进行改性,二是寻找新的聚合物,这两种方法都取得了突破。例如许晓雄博士把氧化物和硫化物电解质与PEO复合取得了很大的成功,制造出钴酸锂正极固态电池,密度达到260-280wh/kg,下一步就到300wh/kg;中科院青能所采用聚碳酸丙烯酯电解质,是世界首创,正极是三元622,密度达到了300wh/kg。

所以可以肯定,在可以预见的未来,固态电池是必须用钴的,而且比例要比锂离子电池的还要高,因为磷酸铁锂锂离子电池适合大量用于电网储能。

顺便:从许博士和青能所的例子可以看出,我国的固态电池研究在世界上是居于前沿的,比传统锂离子电池方面强多了,是可以弯道超车的。

四、为什么固态电池必须用钴?

固态电池必须用钴的原因是因为钴具有良好的电化学性能,可以提供高能量密度,高安全性,高循环寿命,低成本等优点,是固态电池的理想材料。

五、世界固态电池最新排名?

1、宁德时代

2、比亚迪

3、中创新航

4、国轩高科

5、LGES

6、孚能科技

7、蜂巢科技

8、多氟多

9、欣旺达

10、亿纬锂能

2022年上半年,宁德时代动力电池装机量最高达50.17GWh,市场份额为50%。比亚迪紧随其后,动力电池装机量22.94GWh,市场份额23%。中创新航动力电池装机量7.11GWh。

六、固态电池技术原理?

传统的液态锂电池又被科学家们形象地称为“摇椅式电池”,摇椅的两端为电池的正负两极,中间为电解质(液态)。而锂离子就像优秀的运动员,在摇椅的两端来回奔跑,在锂离子从正极到负极再到正极的运动过程中,电池的充放电过程便完成了。

固态电池的原理与之相同,只不过其电解质为固态,具有的密度以及结构可以让更多带电离子聚集在一端,传导更大的电流,进而提升电池容量。因此,同样的电量,固态电池体积将变得更小。

不仅如此,固态电池中由于没有电解液,封存将会变得更加容易,在汽车等大型设备上使用时,也不需要再额外增加冷却管、电子控件等,不仅节约了成本,还能有效减轻重量。

七、固态电池为什么这么难突破?

目前,有四大难题阻挡了固态电池发展的脚步,其一是缺乏高效的电解质材料,固态电解质是固态电池的主要材料之一,虽然在固体锂离子导体的单一指标上有所突破,但是综合性能未达到大规模储能需求,这是目前固态电池的固体电解质性能短板。

其二是固体电解质和电极的界面处理,可能大家不知道固态电池的固体电解质中锂离子传输阻抗很大,与电极接触的刚性界面接触面积小,导致在充放电过程中电解质体积的变化容易破坏界面的稳定性。另外,还有电极内部等因素会影响到固态电池的性能。

其三是使用周期不稳定,由于固态电池在使用过程中让其内部结构和界面随着使用的时间而发生退化,影响到了固态电池的综合性能,让电池的寿命长短充满了不确定因素。

其四是固态电池的原材料成本问题,其中使用的锂硫化物的价格比较贵,是目前液态电池中碳酸锂材料的五到十倍左右,并且固态电池比较“金贵”,对生产环境和原材料纯度要求极高,这就让厂家对前期的投资比较“肉疼”。

值得一提的是,今年电池上游原材料一直在涨价,让各个厂家和车企苦不堪言,在此环境下,只有资金雄厚的厂家才舍得下血本研究,就算能量产出来,也是豪华车型才能搭载如此昂贵的固态电池。

所以各个厂家和车企想要让固态电池发挥进去高速阶段,就必须先解决这四个难题,将这些拦路虎解决了,固态电池才能慢慢加速。

八、固态电池会用到钴和镍吗?

固态电池正极材料的主要材料就是钴酸锂,由于钴的价格高,又采用高镍来减少钴的用量。钴和镍在固态电池中的应用有扩大的趋势。

九、华友钴业有固态电池吗?

没有,主要是从钴矿中提炼钴金属。

十、比亚迪最新电池突破续航多少公里?

比亚迪最新的电池技术是“BlADE电池技术”,可以实现高能量密度和长续航里程。根据比亚迪官方介绍,搭载BlADE电池技术的比亚迪唐EV600纯电动SUV续航里程最高可达600公里。这是比亚迪迄今为止推出的续航里程最高的车型。需要注意的是,续航里程受多种因素影响,如温度、驾驶方式、道路条件等等,具体里程可能会有所不同。

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