固態鋰金屬電池正成為電動車電池之熱門選 - 工程師

固態鋰金屬電池正成為電動車電池之熱門選項

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雖然，鋰離子電池做一些令人驚奇的事情，但是電動車價格不容易下跌，也成為許多廠商
積極想改變的電池技術之一。未來只要任何企業或機構能夠提供比鋰離子技術更便宜的替
代品，那麼將有很大的機會贏得汽車產業人士的青睞。

近期最為熱門的固態鋰金屬電池就成為，能夠在能量密度顯著提高下，以較低成本獲得這
一電池技術。

早在2017年，美國能源部就投入研究鋰金屬在EV能源儲存領域的技術，當時成本估計約為
每千瓦時320美元。不過，隨著時間的推移，其有潛力降至每千瓦時70至120美元之間的成
本。

當時，傳統的鋰離子電動車電池的價格為235美元，並預計可能會降至100至160美元。現
今最新研究是下一代鋰離子電池的價格預計會降至90至125美元。但是為何廠商依舊想要
讓鋰金屬電池取代鋰離子電池呢？其實，電池穩定度與安全性，仍是另外一個需要考量的
重點。

為了達到固態，美國橡樹嶺國家實驗室（ORNL）期望採用聚合物（又稱塑膠）和陶瓷基複
合材料，在不犧牲機械強度的情況下兼顧兩者的優點──低成本和高導電率。之後，其是
採用3D互連的聚合物/陶瓷複合材料作為薄膜固態電解質。

通過部分燒結3D互連的陶瓷結構與聚合物以填充孔，製成堅固的薄膜。這將使得新產生的
電解質，在機械上既堅固又可在室溫下，具有高的鋰離子傳導性。預計該技術離商品化的
時程已經不遠了。

從長遠來看，這項技術的成功將為美國製造一種具有更高容量，更低成本和更高安全性的
新型電池平台。

美國通用汽車也宣布，預計將在2025年投入生產鋰金屬電池。由於該電池其能量密度幾乎
是現今電池的兩倍，因此，一輛電動車在充飽的情況下，將來能夠行駛距離會高達500至
600英哩。

通用汽車並預言，電動車電池組的成本，在短期內，將跌至每千瓦時100至120以下，並預
計研發階段的真正突破性創新將比預期的還要快。

特斯拉方面，提出了一種混合鋰離子/鋰金屬電池，該電池是通過在石墨上電鍍鋰金屬來
實現。與傳統的鋰離子電池相比，在石墨頂部進行鋰金屬電鍍的混合陽極電池設計，可將
能量密度提高20%。

總之，鋰金屬電池技術已經逐步浮出檯面，對於未來電動車的成本下降，行駛距離提高，
以及安全性帶來更棒體驗。

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