硅基电池突破性进展
最近韩国科学技术研究院的一个团队突然放了个大招，说他们搞出了一种基于硅材料的新电池。据说他们把传统锂电池里用的石墨负极换成了硅材料。听说明天这种电池一上车，单次充电就能跑4800公里，这个数据比现在大家讨论得火热的固态电池还要吸引人。
现在想买车是不是得再等等？等几年之后，电动车能不能真的做到一次充电跑上1万公里？这事儿还真挺让人期待的。
硅基负极优势显著
现在常见的磷酸铁锂电池和三元锂电池，它们的负极材料基本上都是石墨。不过，石墨的理论容量只有大约372毫安时每克，而如果换成硅材料的话，它的容量能飙到4200毫安时每克，足足是石墨的10倍还多！
硅基电池突破续航与快充
虽然这只是一个理论上的容量，但就算考虑到电池包的体积、重量和能量密度这些实际因素，实际提升的空间还是非常可观。这样一来，电动车单次充电的续航里程完全可以从现在的500到800公里直接跳到2000公里以上，甚至理论上还能实现从北京到拉萨来回一趟都不用充电。
而且，硅材料电池不仅容量大，充电速度也特别快。因为硅基负极的锂离子传输路径更短，所以充放电效率更高。比如说，现在辉能科技的硅基固态电池，就能在8.5分钟内从5%充到80%，这还是技术还没完全成熟的时候，就已经比现在的磷酸铁锂电池快很多了。
硅负极电池的优缺点
而且它放电速度快，也挺能推动车企造出像小米SU7 Ultra这种“平民超跑”的。说不定以后这技术普及了，咱们普通人开车都能开上“千匹电池”，还能两分钟就充满电。
不过呢，硅负极也有它的缺点。它的体积膨胀率特别高，充放电的时候能膨胀300%以上，而我们现在用的石墨电池也就10%到12%左右。这样一来，硅负极的结构容易被撑坏，SEI膜也会反复破裂，内部短路的风险就大了，严重的话还可能自燃。
现在市面上的石墨电池已经有不少自燃的案例了，要是换成硅负极，估计会更危险。所以虽然硅负极听起来很厉害，但要真正用在车里，还得解决这些安全和寿命的问题。
硅基负极电池的挑战
虽然咱们一开始提到的韩国团队说他们用新型粘结剂把膨胀问题控制住了，但他们也没公布完整的循环寿命测试数据。现在市面上的硅负极电池，循环寿命大概也就300到500次左右，而石墨负极的电池能轻松达到3000次以上。你愿意为了续航时间更长，就牺牲电池的使用寿命吗？
再说，硅负极电池成本高、工艺复杂，短期内想进入普通消费者的市场，难度还是挺大的。硅基负极的制造过程特别讲究，比如要合成纳米级的硅颗粒、做气相沉积、还要预锂化处理等等。这些步骤对设备和工艺要求都很高，电池厂前期得投很多钱进去。而且跟现在常用的石墨材料相比，硅基负极的良品率还比较低。这么一算，硅碳负极的生产成本大概是石墨的2到3倍。所以一开始只能用在一些高端车型上。
但问题是，硅基负极本身的寿命又不太行，这会反过来影响用户体验。花大价钱买了一辆车，结果电池寿命没多久就掉电了，用户肯定不买账。所以车企大概率也不会轻易选择这种技术路线。
硅基负极电池挑战
现在国家对动力电池的新标准要求循环寿命必须达到1500次以上，就算是最近在技术上取得突破的韩国团队，也没能达标。所以，如果想进中国国内市场，硅基负极电池还得继续努力，路还很长。
全部评论 （0）