寧德時(shí)代凝聚態(tài)電池的技術(shù)難點(diǎn)主要有哪些?
寧德時(shí)代凝聚態(tài)電池的技術(shù)難點(diǎn)主要有固固界面阻抗與接觸穩(wěn)定性、鋰枝晶生長(zhǎng)與負(fù)極穩(wěn)定性、硫化物電解質(zhì)的環(huán)境敏感性與成本、制造工藝顛覆性創(chuàng)新需求等。在固固界面方面,空隙導(dǎo)致離子傳輸效率下降;鋰枝晶生長(zhǎng)過(guò)快易造成短路;硫化物電解質(zhì)對(duì)環(huán)境要求高且成本高昂;制造工藝則需全流程重新設(shè)計(jì)。這些難點(diǎn)都有待進(jìn)一步攻克。
在固固界面阻抗與接觸穩(wěn)定性上,正負(fù)極與固態(tài)電解質(zhì)間的接觸界面存在空隙,這猶如在電流的傳輸?shù)缆飞显O(shè)置了重重障礙,直接導(dǎo)致離子傳輸效率大幅下降。而且在電池充放電過(guò)程中,電極膨脹會(huì)加劇界面分離,即便采取了一些措施,界面阻抗依舊高于理論值,極大地影響了電池的性能發(fā)揮。
鋰枝晶生長(zhǎng)與負(fù)極穩(wěn)定性同樣棘手。在硫化物電解質(zhì)的環(huán)境中,鋰枝晶如同肆意生長(zhǎng)的藤蔓,生長(zhǎng)速度極快。一旦鋰枝晶生長(zhǎng)到一定程度,就極易造成電池短路,嚴(yán)重威脅電池的安全性和穩(wěn)定性。雖然寧德時(shí)代提出了“海綿填充”等方案來(lái)抑制枝晶,但這一問(wèn)題依舊需要深入研究解決。
硫化物電解質(zhì)的環(huán)境敏感性與成本也是一大挑戰(zhàn)。硫化物電解質(zhì)遇水會(huì)生成有毒氣體,這就對(duì)其制備環(huán)境提出了極高要求,從生產(chǎn)到儲(chǔ)存都需小心翼翼。不僅如此,產(chǎn)線成本居高不下,原材料成本也十分高昂,這無(wú)疑增加了電池的整體成本,限制了其大規(guī)模推廣應(yīng)用。
制造工藝方面,全流程工藝需要重新設(shè)計(jì)。電極壓制、封裝技術(shù)、電芯集成等環(huán)節(jié)都面臨諸多難題,每一個(gè)步驟都需要全新的技術(shù)和方法來(lái)支撐,這無(wú)疑給研發(fā)團(tuán)隊(duì)帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。
寧德時(shí)代凝聚態(tài)電池在技術(shù)研發(fā)的道路上,面臨著諸多難關(guān)。從固固界面到鋰枝晶問(wèn)題,從電解質(zhì)成本到制造工藝創(chuàng)新,每一個(gè)難點(diǎn)都像是一座需要翻越的大山。但正是這些挑戰(zhàn),推動(dòng)著電池技術(shù)不斷向前發(fā)展,相信隨著研究的深入,這些難題都將被逐一攻克,為電池產(chǎn)業(yè)帶來(lái)新的突破 。
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