全固态锂硫电池重大突破!续航超传统锂电池10倍,布局龙头梳理

翰棋说财经 2024-09-21 20:52:42

据报道,加拿大科学家成功研发出一款全固态锂-硫电池,其理论比容量达到2600W/kg,单次充电后续航能力可达4000公里。该研究团队创新性地设计了一种新方案,通过融合新型硫材料与新研发的平台电解质材料,显著提升固体锂电池的整体性能。这一新策略有效增强电池的放电效率,还大幅延长了全固态锂硫电池的循环使用寿命。

当前开发新型材料体系成为追求更高锂离子电池能量密度的核心策略。

我国固态锂离子电池材料体系的研发重心主要聚焦于正极材料三元、富锂锰基固溶体以及硅碳复合材料作为负极材料。

锂硫电池是一种采用锂金属作为负极,硫单质作为正极的电池技术,利用锂与硫之间的化学反应,将化学能高效转换为电能。

锂硫电池理论能量密度有望达到2600Wh/kg以上,是传统锂电池的10倍之多。同时在制备过程中,锂硫电池还具有成本和节能的双重优势。正极材料采用价格低廉的硫单质,且制备过程中的能耗相对较低。

资料来源:储能技术与科学

全固态锂硫电池是集全固态电解质、硫基正极及锂质负极于一体的先进电池体系。

在正极方面,选用硫或硫化锂作为正极活性物质。硫因其理论上的高比容量,为电池提供了实现高能量密度的可能。此外,硫正极的改良是核心环节,这要求硫正极与锂负极协同工作,以形成高比能电池。

负极方面主要采用锂金属或锂合金等具有高容量的材料。

电解质选用了固态电解质材料,有效避免了液态电解质可能带来的热失控和燃烧风险,从而提升了电池的安全性。

全固态锂硫电池研发工作主要围绕硫电极、电解质以及金属锂保护等多方面展开。

全固态锂硫电池具有广阔的发展前景,预计在未来5-10年内得到广泛应用。

全固态电池朝着锂硫电池、锂金属电池方向发展:

资料来源:张春英等《固态电池技术发展现状综述》

对于下游应用领域方面,锂硫电池的产业化进程已取得进展,在无人机等特定领域加速应用。

固态锂硫电池作为一种新型电池技术,吸引了众多厂商的参与和研发。全球产业布局方面英国企业Oxis Energy作为锂硫电池研发的先行者,LG化学宣布计划在2025年后大规模生产;国产相关布局和有技术储备的代表厂商包括宁德时代、比亚迪、赣锋锂电、欣旺达、清陶能源、国轩高科、鹏辉能源、瑞泰新材、丰山集团等。

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