演講嘉賓:高原
北大先行科技產(chǎn)業(yè)有限公司總裁
精彩觀點摘登:現(xiàn)在幾大正極材料,能量密度頂多能達到現(xiàn)在的工信部提到的300千瓦時/公斤,為什么會有這么一個約束呢?就是因為鋰離子電池,全部的鋰都是從正極來的,我們雖然聽到了很多的正極材料,其實離不開三種,一個是層狀結(jié)構(gòu),比如說鈷酸鋰三元素,還有一個是尖晶石錳酸鋰,還有橄欖石代表磷酸鐵鋰。
三元素,大家也都比較熟悉,往高鎳這個方向走,當鈷變少、鎳變多的時候,它的放電電壓會比較低,同樣的充電電壓下我們拿出的鋰就會比較多,因而會提高它的能量密度,同時帶來的問題,我們知道是一個層狀結(jié)構(gòu)的話,如果超過90%的鋰都拿出去的話,整個結(jié)構(gòu)就會塌陷,而且會放熱放氧,很多安全性的考慮。右邊是鈷酸鋰,鈷酸鋰現(xiàn)在已經(jīng)達到了4.45V,正在往4.5V進軍,我個人認為已經(jīng)達到了它的極限。
同時,我認為金屬空氣比如鋰空實際就是一種燃料電池,只不過把氫變成了鋰。有兩個問題,第一,讓它可逆是很難的,當然未來也有上千科學(xué)家會有我們想象不到的突破,現(xiàn)在把它變成可逆,二次充電是非常難的。第二,像燃料電池一樣,讓它大的電流或者電流忽大忽小是比較難的,它是一個穩(wěn)定電流,大家都知道,豐田的燃料電池車,它里面其實還是有一個鋰離子電池,它的燃料電池就是一個小發(fā)電廠,在穩(wěn)定的發(fā)電,但是當你需要用功率很高的時候,這個電要從電池里來,當你不需要能量的時候,這個發(fā)電廠你也不能給它關(guān)了,繼續(xù)在那兒小電流發(fā)電。因此這個鋰空,未來即便成功了也就是一個燃料電池,當然這可能還得需要很長的時間。我們從右往左,短期內(nèi)或者中期內(nèi)可能能夠突破的是固態(tài)電池,固態(tài)電池會用鋰金屬作為負極,提高能量密度。固態(tài)電解質(zhì)電導(dǎo)率在室溫下還是有一些問題,既然電導(dǎo)率不高,電流也不可能太高,因此我個人認為,當然需要一些突破,即便突破以后可能它還需要一些大電流高功率的器件做一些匹配。