演讲嘉宾:高原
北大先行科技产业有限公司总裁
精彩观点摘登:现在几大正极材料,能量密度顶多能达到现在的工信部提到的300千瓦时/公斤,为什么会有这么一个约束呢?就是因为锂离子电池,全部的锂都是从正极来的,我们虽然听到了很多的正极材料,其实离不开三种,一个是层状结构,比如说钴酸锂三元素,还有一个是尖晶石锰酸锂,还有橄榄石代表磷酸铁锂。
三元素,大家也都比较熟悉,往高镍这个方向走,当钴变少、镍变多的时候,它的放电电压会比较低,同样的充电电压下我们拿出的锂就会比较多,因而会提高它的能量密度,同时带来的问题,我们知道是一个层状结构的话,如果超过90%的锂都拿出去的话,整个结构就会塌陷,而且会放热放氧,很多安全性的考虑。右边是钴酸锂,钴酸锂现在已经达到了4.45V,正在往4.5V进军,我个人认为已经达到了它的极限。
同时,我认为金属空气比如锂空实际就是一种燃料电池,只不过把氢变成了锂。有两个问题,第一,让它可逆是很难的,当然未来也有上千科学家会有我们想象不到的突破,现在把它变成可逆,二次充电是非常难的。第二,像燃料电池一样,让它大的电流或者电流忽大忽小是比较难的,它是一个稳定电流,大家都知道,丰田的燃料电池车,它里面其实还是有一个锂离子电池,它的燃料电池就是一个小发电厂,在稳定的发电,但是当你需要用功率很高的时候,这个电要从电池里来,当你不需要能量的时候,这个发电厂你也不能给它关了,继续在那儿小电流发电。因此这个锂空,未来即便成功了也就是一个燃料电池,当然这可能还得需要很长的时间。我们从右往左,短期内或者中期内可能能够突破的是固态电池,固态电池会用锂金属作为负极,提高能量密度。固态电解质电导率在室温下还是有一些问题,既然电导率不高,电流也不可能太高,因此我个人认为,当然需要一些突破,即便突破以后可能它还需要一些大电流高功率的器件做一些匹配。