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凝聚态电池来了兼顾高比能和高安全

来源：科技日报时间：2023-05-19 08:22:02

密度高达500Wh/kg（瓦时/千克），搭载它的电动飞机，甚至可以实现载人航空……近日，在上海车展上，宁德时代发布了凝聚态电池技术。

什么是凝聚态电池？凝聚态电池是针对超高比能化学材料的电化学反应变化，采用了高动力仿生凝聚态电解质，构建微米级别自适应网状结构，调节链间相互作用力，在增强微观结构稳定性的同时，提高电池动力学性能，提升锂离子运输效率。

“我们的凝聚态电池和半固态电池不是一个种类。”宁德时代首席科学家吴凯强调，凝聚态电池的正负极均可以匹配各种高比能材料，其不受壳体形态限制，但方壳可以体现其最佳性能。

(资料图片)

宁德时代上海车展讲解员表示：“在电化学中，电池的安全性能和正负极材料的能量密度是强相关的。凝聚态电池显著提升了电池的安全性能，并可在保证高比能的情况下具备高安全性。目前我们已开发了6系到9系的凝聚态电池，可以做到电芯解体的情况下也不起火不爆炸。”

拥有更高电池能量密度

吴凯称，凝聚态电池是宁德时代在材料和材料体系创新的最新成果，凝聚态电池聚合了包括超高比能正极、新型负极、隔离膜、工艺等一系列创新技术，使之既具有优秀的充放电性能，又具备高安全性能。

系列创新技术让这款凝聚态电池在高比能、高安全性两方面，突破了长期以来限制电池行业发展的天花板，将激活以高安全和轻量化为核心诉求的全新电动场景。

相比传统锂离子电池，凝聚态电池拥有更高的电池能量密度，其高达500Wh/kg的数值，比目前液态锂离子电池的理论能量密度上限（350Wh/kg）高出42%。

能量密度是动力电池最核心的技术指标。据了解，500Wh/kg还不是凝聚态电池的能量密度上限，随着技术的深入，后续或能达到更高的能量密度。

在安全性上，液态电解液若泄漏，流动的液态电解液可能导致更大范围的短路，产生高压拉弧，导致电池燃烧、爆炸。凝聚态电池连接内部高分子的网状结构则能够自适应调整，保障结构稳定性，热稳定性更好。

今年可实现量产

取决于不同的正负极材料，凝聚态电池的能量密度也不同。“目前我们正在和一家载人飞机公司合作。”吴凯说。

宁德时代方面透露，能量密度较低的车规级凝聚态电池可在年内实现量产。

吴凯坦陈，作为一种全新的产品，凝聚态电池目前的成本略高。“凝聚态电池的研发是为了航空电池的需求，航空电池的需求并不是高性价比，而是轻量化和高安全。汽车不需要这么高的能量密度，我们在做车的研发的时候，会适当调整能量密度，但是主要性能是一致的。”

“对于动力电池来说，安全、性能、成本的全面提升以及平衡是不断追求的目标。”宁德时代有关负责人表示，同时研发中还要考虑到其回收利用的问题，这些方面也是宁德时代接下来研发的重点方向。

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