11月10日消息,鋰電池的性能上限至今還在被全球科研團隊持續突破拓展,近日一項關於鋰空氣電池的前沿研究設想公開,這類全新體系的電池未來落地後,有望把純電動汽車的單次充電續航提升至2000公里以上。
據瞭解,寧德時代首席科學家吳凱已經將鋰空氣電池納入了企業長期前沿技術的重點研究目標,不過目前寧德時代還沒有對外公開相關技術的具體產品發佈時間表。業內相關測算顯示,鋰空氣電池的最終落地能量密度,有可能達到當前主流固態電池的五倍。
傳統鋰離子電池的正負極兩側內部都含有鋰元素,而鋰空氣電池的設計邏輯完全不同,一側採用鋰金屬作為電極,另一側直接從外界空氣中獲取氧氣參與反應,無需在電池內部自帶對應的反應原料。
正是因為不需要攜帶傳統鋰電池裏重量占比很高的專用正極材料,鋰空氣電池單位重量理論上可以存儲的電量就高出了數個量級。
僅從純化學體系的理論層面計算,鋰空氣電池的理論能量密度可以達到3505Wh/kg,但實際落地的商業化電池還要配套加裝空氣處理等相關輔助裝置,最終能實現的實際能量密度會比理論值明顯降低。
外界空氣的複雜成分,也是當前這項技術落地道路上需要攻克的核心障礙。電池反應需要高純度氧氣參與,但自然空氣中自帶的水蒸氣和二氧化碳都有可能侵蝕鋰金屬電極,生成難以分解的沉積物直接損耗電池壽命。
因此搭載這類電池的車輛必須額外配備空氣過濾和濕度控制系統,這些配套設備本身不僅會增加整車重量,運行過程中也會消耗一部分電能。
除此之外,鋰空氣電池的充電反應過程中還可能生成有害的含氧副產物,長期迴圈下來會逐漸侵蝕電池內部結構,大幅縮短電池的實際使用壽命。而且超高的儲能能力並不直接等同於適配車載場景使用,這類新體系電池還要額外滿足車輛超車等場景下的暫態大功率放電需求,同時做到體積和結構適配整車的搭載空間要求。
這類幾乎突破當前電化學儲能體系天花板的新技術,目前整體還處於實驗室基礎研究的早期階段,距離真正量產裝車走進普通消費者的視野,中間至少還有十數年的技術攻關和工藝迭代週期,短期內還不會對當下已經商用的磷酸鐵鋰、三元鋰甚至半固態電池路線形成替代效應。
來源:中國快科技