只是炒作?新研究挑战了有关固态锂金属电池的核心假设

基于LLZO的固态电池显示出有限的能量密度增长和面对生产挑战;杂交电解质可能更可行,该研究对锂金属电池的石榴石型固体电解质进行了研究,这表明其能量密度的好处可能已被高估。分析表明,使用氧化锂锂(LLZO)[...]

来源:SciTech日报
一项新的研究发现,使用 LLZO 的全陶瓷固态锂金属电池仅比当前的锂离子电池提供轻微的能量密度改进,尽管其成本和制造挑战较高。研究人员建议,LLZO-聚合物复合材料等混合电解质方法可以通过提高灵活性和可制造性来提供更实用的前进道路。

LLZO基固态电池能量密度提升有限,并面临生产挑战;混合电解质可能更可行

最近一项针对锂金属电池的石榴石型固体电解质的研究表明,它们的能量密度优势可能被高估了。分析表明,使用锂镧锆氧化物 (LLZO) 的全固态锂金属电池 (ASSLMB) 的重量能量密度仅为 272 Wh/kg,比当前锂离子电池的 250 至 270 Wh/kg 略有提高。

由于制造 LLZO 的生产成本较高且技术困难,研究指出复合或准固态电解质是更实用的替代品。

“全固态锂金属电池长期以来一直被认为是能源存储的未来,但我们的研究结果表明,基于 LLZO 的设计可能无法实现预期的能量密度跃升,”该研究的主要作者、东北大学 WPI-AIMR 研究员 Eric剑锋程说。 “即使在理想情况下,改进也是有限的,生产和成本方面的挑战仍然很大。”

基于 LLZO 的双极堆叠全固态锂金属软包电池的插图。选择电池组件的参数以近似计算电池能量密度的实际极限。图片来源:Eric Jiafeng Cheng 等人

LLZO 对电池性能的影响

基于 LLZO 的全固态锂金属软包电池的重量分布估计饼图。图片来源:Eric Jiafeng Cheng 等人
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