當(dāng)前，電動汽車的發(fā)展引人關(guān)注，業(yè)界對于新能源汽車的前景寄予厚望。作為核心部件的電池，選擇什么樣的正負(fù)極材料也備受爭議。在日前舉辦的中國電動汽車百人會2017論壇上，中科院物理研究所研究員李泓向記者表示，全固態(tài)金屬鋰電池應(yīng)當(dāng)是未來電動車電池的發(fā)展方向，預(yù)計全固態(tài)電池會在2020年到2025年間首批進(jìn)入市場，但目前還有很多基礎(chǔ)科研問題需要突破。

近來，中、日、美三國政府都提出了動力電池的發(fā)展目標(biāo)，對于電池能量密度的要求越來越高，也提出了相應(yīng)的發(fā)展指標(biāo)。“但如何在實現(xiàn)超高能量密度指標(biāo)的同時，兼顧動力電池使用時的安全性、壽命和成本，這是所有研發(fā)人員都必須考慮的問題。”李泓表示。

當(dāng)前，鋰離子電池提供了一種輕量級的儲能解決方案。科學(xué)家一般認(rèn)為，在這種電池中，用固體電解質(zhì)代替常規(guī)的液體電解質(zhì)具有顯著的優(yōu)點，這也就是通常所說的全固態(tài)鋰離子電池。2016年，美國能源部為汽車技術(shù)辦公室提供一筆高達(dá)1970萬美元的財政撥款，用來支持研究和開發(fā)先進(jìn)汽車技術(shù)，其中電池項目的資助都是用于支持類固體電解質(zhì)的開發(fā)等。在我國，目前也有很多從事固態(tài)電池研發(fā)的團(tuán)隊，還有不少企業(yè)也在參與其中。

但是，從全球范圍來看，全固態(tài)鋰電池仍處于實驗室階段。李泓認(rèn)為，總體而言，目前全固態(tài)鋰電池開發(fā)面臨電解質(zhì)和正負(fù)極材料的集成、鋰離子電導(dǎo)率低、金屬鋰電極體積變化等多個方面的挑戰(zhàn)。

2013年，中科院決定啟動相關(guān)“先導(dǎo)專項”，提出要做長續(xù)航的動力電池，通過提升能量密度來延長電動汽車的續(xù)駛里程。中科院物理所、中科院化學(xué)所、中科院寧波材料所、中科院長春應(yīng)化所、中科院上海硅酸鹽所等12家科研單位共同攻關(guān)，目前已經(jīng)取得了一定進(jìn)展，有了不少突破。

“從長遠(yuǎn)來看，我們應(yīng)當(dāng)提高安全性，追求全固態(tài)金屬鋰，逐漸增加固體電解質(zhì)和負(fù)極中的鋰含量。目前中國科學(xué)院正在這方面做進(jìn)一步的開發(fā)，力圖兼顧全固態(tài)鋰電池的優(yōu)點和液態(tài)鋰電池的優(yōu)點，希望能夠取長補(bǔ)短，逐步改善現(xiàn)有電池的技術(shù)。”李泓介紹，在世界范圍內(nèi)，預(yù)計全固態(tài)電池在2020年左右能夠?qū)崿F(xiàn)小批量產(chǎn)，隨著技術(shù)的進(jìn)步會逐漸進(jìn)入市場，“當(dāng)然它可能會先滿足其它領(lǐng)域的應(yīng)用，等其它指標(biāo)達(dá)標(biāo)以后，再進(jìn)入動力電池領(lǐng)域”。

李泓還指出，盡管預(yù)期全固態(tài)電池會在2020年到2025年間首批進(jìn)入市場，但在這個過程中，還有很多的基礎(chǔ)科研問題和科研技術(shù)仍待突破，“從綜合指標(biāo)上看，目前的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足動力電池的技術(shù)要求，我們希望一步步往前走，逐步改善現(xiàn)有鋰電池兼顧能量密度和安全性方面的挑戰(zhàn)。”他表示。

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