科普 | 神奇的固態電解質電池

近日電動極客獲得一則消息,寶馬正在研發一款更為先進的鋰離子電池,這款電池將用固態電解質代替現有的電解液,固態電解質電池擁有更輕、更安全、密度更高等特性。


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稍微懂點電腦的都知道固態硬盤,固態硬盤啟動速度快,讀取延遲小,耐摔無噪音等優點獲得了不少消費者的青睞,缺點就是貴。等等,跑題了,那麼寶馬的固態電解質電池又是什麼鬼?

首先我們得知道什麼是電池?


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電池是一種能量轉化與儲存的裝置。它通過反應將化學能或物理能轉化為電能。電池即一種化學電源,它由兩種不同成分的電化學活性電極分別組成正負極,兩電極浸泡在能提供媒體傳導作用的電解質中,當連接在某一外部載體上時,通過轉換其內部的化學能來提供能。

那麼電解液又是什麼東西?

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以鋰電池為例,電解液在鋰電池正、負極之間起到傳導電子的作用。電解液一般由高純度的有機溶劑、電解質鋰鹽、必要的添加劑等原料,在一定條件下、按一定比例配製而成的。

鋰電池主要使用的電解質有高氯酸鋰、六氟磷酸鋰等。但用高氯酸鋰製成的電池低溫效果不好,有爆炸的危險,日本和美國已禁止使用。而用含氟鋰鹽製成的電池性能好,更安全,適用性強,特別是用六氟磷酸鋰製成的電池,除上述優點外,將來廢棄電池的處理工作相對簡單,對生態環境友好,因此該類電解質的市場前景十分廣泛。

為什麼要用固態電解質?

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就鋰離子充電電池而言,如果只有鋰離子移動,而其它離子不移動是最理想的狀態。而無機類固體電解質就能夠做到只使鋰離子移動。鋰離子的移動承擔全部電流,遷移率可以達到1。通過使用無機固體電解質,有可能造出前所未有的完美電池。

而且,全固體電池因是固體而不易燃燒的優點也很受關注,除鋰離子外的其他離子不移動,極大的提高了安全性和耐久性。


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寶馬錶示,固態電解質電池將會帶來很大改變,例如更輕、碰撞起火風險更低,同時電池容量也將有15%-20%的提高。

然而,有消息顯示這款固態電解質在測試中暴露出了長期使用可靠性不佳的問題,因而以目前的狀態還無法進行量產,預計未來正式量產需要等到2026年才能實現。


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