如今,鋰電池技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛。
8月15日上午,納米材料科學(xué)家、美國(guó)斯坦福大學(xué)教授、首屆納米能源獎(jiǎng)獲得者、清華五道口科學(xué)企業(yè)家項(xiàng)目授課師資崔屹,在清華大學(xué)五道口金融學(xué)院云課堂聯(lián)合每經(jīng)智享會(huì)推出的“在線大講堂·科學(xué)大家談”上指出,可以說,當(dāng)下鋰電池的發(fā)展迎來了最好的時(shí)代。
不過,崔屹在大講堂上也表示,目前的鋰電技術(shù)在能量密度、單體電池成本等方面均需提升,“任何參數(shù)的巨大改變都是革命性的,將會(huì)是交通運(yùn)輸、電網(wǎng)與清潔能源革命。”
實(shí)際上,由于應(yīng)用場(chǎng)景不同,電池的性能要求也有所不同。比如動(dòng)力電池作為移動(dòng)電源,在安全的前提下,對(duì)于體積(和質(zhì)量)能量密度盡可能有高的要求,以達(dá)到更為持久的續(xù)航能力;而絕大多數(shù)儲(chǔ)能裝置無需移動(dòng),因此儲(chǔ)能鋰電池對(duì)于能量密度沒有直接的要求,但在其他方面比如功率密度、成本等,在不同的儲(chǔ)能場(chǎng)景中均有不同的要求。
《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者了解到,電池最重要的一個(gè)指標(biāo)是能量密度,也就是單位重量或單位體積所能儲(chǔ)存的能量。此外,據(jù)崔屹介紹,衡量電池性能的還包括單位成本、使用壽命、充電速度、安全性等指標(biāo),目前還有很大的提升空間。
“例如充電速度增加了,整個(gè)社會(huì)需要的充電基礎(chǔ)設(shè)施就可以不用建那么多,因?yàn)榻ǔ潆娫O(shè)施是需要很大投入成本的。”崔屹指出,提升這些性能,關(guān)鍵在于更換正負(fù)極材料,其中主要是負(fù)極材料。
崔屹對(duì)硅負(fù)極鋰電池發(fā)展做出了開創(chuàng)性貢獻(xiàn),他介紹,高能量密度的電池研究有一個(gè)路線圖,“從石墨、到硅負(fù)極,到將來金屬鋰等等,未來場(chǎng)景非常樂觀。但這需要材料界、產(chǎn)業(yè)界、投資界等相互合作。”
據(jù)崔屹介紹,目前鋰離子電池主流正極材料是金屬氧化物,而主流負(fù)極材料是石墨,這一類電池的重量能量密度一般為250瓦時(shí)/千克~300瓦時(shí)/千克,但若將石墨更換為硅,則可達(dá)到400瓦時(shí)/千克,“硫鋰的話,500瓦時(shí)每公斤,甚至600~800瓦時(shí)每公斤都會(huì)成為可能。”
崔屹還預(yù)測(cè),往下的五年到十年,硅負(fù)極會(huì)被不斷的應(yīng)用,越用越好。
原標(biāo)題:斯坦福大學(xué)教授崔屹:未來五到十年,硅負(fù)極電池應(yīng)用會(huì)越用越好