昨晚,上汽MG品牌新車MG4正式開(kāi)啟預(yù)售。相比它的價(jià)格,一項(xiàng)技術(shù)更引人矚目,它就是半固態(tài)電池。
發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng),MG官方甚至在屏幕上公布了針對(duì)電池的三向針刺實(shí)驗(yàn)(正面、側(cè)面和底部),結(jié)果顯示,電池沒(méi)有出現(xiàn)熱失控,并且電壓電流穩(wěn)定。

這也預(yù)示著半固態(tài)電池正式進(jìn)入量產(chǎn)裝車狀態(tài)。
首先要了解什么是半固態(tài)電池。相比傳統(tǒng)鋰電池內(nèi)部電解液內(nèi)部呈現(xiàn)液態(tài)不同,半固態(tài)電池內(nèi)部為“固液共存”的形態(tài)。它含有大量固態(tài)電解質(zhì)成分(如氧化物、硫化物或聚合物),同時(shí)保留一部分液態(tài)電解液用于浸潤(rùn)和增強(qiáng)離子傳導(dǎo)。

半固態(tài)電池的獨(dú)特結(jié)構(gòu),能帶來(lái)多重性能提升。例如,顯著減少或局部消除了易燃的有機(jī)液態(tài)電解液,從根本上削弱了電池?zé)崾Э氐摹叭剂稀眮?lái)源。
固態(tài)電解質(zhì)層或高含量固態(tài)基質(zhì)能更有效地物理隔離正負(fù)極,即使在極端條件下(如針刺、擠壓)也能極大抑制內(nèi)部短路。
固態(tài)電解質(zhì)通常具有比液態(tài)電解液更高的熱分解溫度,延緩了熱失控鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。

不但在安全方面有突破,在關(guān)乎電池最核心的能量密度方面,半固態(tài)電池也有著非常出色的表現(xiàn)。
固態(tài)電解質(zhì)(尤其硫化物、氧化物)擁有更寬的電化學(xué)穩(wěn)定窗口,使得匹配高電壓正極材料(如富鋰錳基、鎳錳尖晶石)和高容量鋰金屬負(fù)極成為可能。理論上,使用鋰金屬負(fù)極可顯著減輕電池重量(鋰金屬理論容量是石墨的10倍),結(jié)合高能正極,系統(tǒng)能量密度有望突破400-500 Wh/kg大關(guān)。

當(dāng)然,目前半固態(tài)電池的量產(chǎn)還受到很多技術(shù)層面的制約,比如固態(tài)電解質(zhì)與電極材料之間難以實(shí)現(xiàn)原子級(jí)別的緊密接觸,形成高界面阻抗。界面處的離子傳輸效率遠(yuǎn)低于液態(tài)環(huán)境,限制了電池倍率性能和功率輸出。
如果這些問(wèn)題都解決,那么新能源汽車的動(dòng)力電池性能將得到進(jìn)一步提升。