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  • 能量密度800Wh/L !奔驰力推硅阳极固态电池!

    大家都知道,电池是目前限制电动车发展的最大问题。相比芯片、电机、电控系统的发展,电池技术是一直处于拖后腿的状态。

    目前,普通动力电池的能量密度为150Wh/kg,即使是一些先进的电池也不会超过200Wh/kg,甚至实验室的顶尖电池也不过在250 Wh/kg,这就给重达几百公斤的电池设置了容量瓶颈。然而,最近,电动汽车动力电池能量密度领域已经取得了突破,这很有可能让电动汽车的续航能力远超过汽油车,彻底解决里程焦虑问题。

    奔驰工程师宣布,旗下奔驰EQG车型将提供硅阳极固态电池,而其能量密度将高达800 Wh/L,远超传统动力电池。当然由于单位不同,如果将其换算为Wh/kg,大概在400 Wh/kg左右,这也是一个革命性的提升。这种技术来自Sila,主要通过改变电池负极的材质,增大能量储备层的密度和占比,进而提升能量密度。

    众所周知,传统电池通过两个电极(阳极和阴极)之间的化学反应进行供电。一般来说,这两个电极通过液体或凝胶电解质相互作用;而固态电池则改为使用固体电解质,比如陶瓷。在相同重量或空间的情况下,固态电池可以比传统电池提供更多的能量。同时,传统动力电池富含锂元素,而锂元素售价昂贵且对电池充电率有限制。在充电过程中需要较高的温度,通常为 60 摄氏度甚至更高,因此会影响能量密度。然而,奔驰的电池研发专家发现,如果硅元素取代锂元素,硅阳极可以克服高温限制,在室温和低温下实现更快的充电速率,同时保持高能量密度,并且更安全、更持久。
    目前,奔驰公布的硅阳极固态电池在800次循环充电和放电的测试中发现,电池的容量还能保持90%以上,而同等锂离子电池的容量可能只有80%甚至更低。

    其实,早在两年前,特斯拉也正在开拓关于硅阳极固态电池的技术,并想把这项技术应用在旗下电动汽车上。然而即便执行力强如马斯克,2年后的今天,连4680电池都依旧未能实现普及,可见难度有多大。当然,奔驰工程师提供的这种电池需要选装,并且价格不菲,只有奔驰高端或最新的电动汽车才能装备。对于其实际使用过程中出现的各种问题,还将进一步探索,但依旧有可能成为未来电动汽车的主力电池。

    伊斯特化学主打产品:电子级N-甲基吡咯烷酮(NMP)和单壁碳纳米管(SWCNT)。

    N-甲基吡咯烷酮(NMP)属于氮杂环化合物,是一种无毒性、沸点高、极性强、粘度低、腐蚀性小、溶解度大,挥发度低,稳定性好,易回收的高效选择性溶剂。是生产锂离子电池非常重要的辅助材料,一般作为正极涂布溶剂,或作为锂电池导电剂浆料溶剂。

    单壁碳纳米管(SWCNT)是锂离子电池的一种新型导电剂,添加量少、能降低电极内阻、可改善常温循环和高温循环,提升能量密度,为锂离子电池提供卓越的导电性能。
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