根據(jù)英國研究公司 Argus Media 最近的一份報(bào)告，由于汽車制造商的需求激增，鋰的價(jià)格自去年4月以來上漲了五倍。
該公司表示，用于電池的鈷和鎳等其他金屬的價(jià)格也在飆升，鈷價(jià)上漲1.8倍，鎳價(jià)上漲1.5倍。這些金屬約占電動(dòng)汽車總價(jià)格的 30%至40%，也因此一再地推高了電動(dòng)汽車的價(jià)格。
SMBC Nikko Securities Inc.的高級(jí)分析師 Toshihide Kinoshita表示，如果用于電動(dòng)汽車生產(chǎn)的稀有金屬和其他原材料的價(jià)格繼續(xù)上漲，則有必要將電動(dòng)汽車價(jià)格提高 30%左右，這可能會(huì)成為減緩電動(dòng)汽車普及的一個(gè)因素。
很多電動(dòng)汽車制造商在今年早些時(shí)候都提高了整個(gè)產(chǎn)品線的價(jià)格，以將更高的原材料成本轉(zhuǎn)嫁給客戶。
但是由于鋰離子電池技術(shù)成熟，制造起來相對(duì)容易，能量密度也不錯(cuò)，所以電池制造商和汽車制造商一直在使用它們，為了搶占電動(dòng)汽車市場，他們試圖努力在電池組技術(shù)上降低成本。
而學(xué)術(shù)界的科學(xué)家們則在試圖尋找新的具有比鋰離子電池更好特性的新電池材料和化學(xué)品，目標(biāo)是用更便宜、更豐富的替代品替代當(dāng)前的電池材料，以使其長期可持續(xù)發(fā)展。
固態(tài)電池是眾多企業(yè)競相研發(fā)的目標(biāo)，與鋰離子電池相比具有許多優(yōu)勢，它們更穩(wěn)定，消除了著火的危險(xiǎn)并提供了更高的能量密度，它們還可以提供更大的電流。
然而，盡管有許多優(yōu)點(diǎn)，但目前并沒有市售的固態(tài)電池。幾家公司正在嘗試推進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)，包括 StoreDot 、SES和QuantumScape，但都沒有取得突破性進(jìn)展，SES甚至還放棄了固態(tài)電池的研發(fā)，改為專攻半固態(tài)電池。
一個(gè)主要的問題是電解質(zhì)，它很容易形成枝晶，僅在很少的充電周期后電池就會(huì)失效。
最近，休斯頓大學(xué)進(jìn)行的一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)了一種突破性的固體電解質(zhì)，用于固態(tài)鈉硫電池，可以消除這些問題。
由于其無處不在且價(jià)格低廉，鈉是鋰用于電池的更好的替代品。固態(tài)鈉硫電池還具有許多優(yōu)勢：具有非常高的能量密度（760Wh/kg）；可大電流、高功率放電；沒有自放電反應(yīng)，充放電電流效率幾乎100%。
但它也有非常明顯的劣勢，包括枝晶和多硫化物的形成，使其只能持續(xù)幾個(gè)充電周期，循環(huán)壽命很短。
學(xué)術(shù)界對(duì)固態(tài)鈉硫電池的研發(fā)要求包括具有低成本、易于制造、具備機(jī)械和化學(xué)穩(wěn)定性。迄今為止，沒有一種鈉固體電解質(zhì)能夠同時(shí)滿足所有這四個(gè)要求。
但是休斯頓大學(xué)的研究人員認(rèn)為他們研發(fā)的固體電解質(zhì)奇跡般地解決了所有這些問題。
他們發(fā)現(xiàn)了一種新型的氧硫化物玻璃電解質(zhì)，它有可能同時(shí)滿足所有這些要求。該材料具有獨(dú)特的微觀結(jié)構(gòu)，從而形成完全均勻的玻璃結(jié)構(gòu)，這允許固體電解質(zhì)在鈉金屬和電解質(zhì)之間的界面形成“自鈍化界面”。
這被認(rèn)為對(duì)于鈉的可逆電鍍和剝離是必不可少的?？茖W(xué)家們表示，到目前為止，使用硫化物電解質(zhì)很難實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的金屬鈉電鍍和剝離。
“我們的研究不僅建立了所有鈉離子導(dǎo)電硫化物基固體電解質(zhì)中最高的臨界電流密度，而且還實(shí)現(xiàn)了高性能環(huán)境溫度鈉硫電池，從而推翻了這種看法，”研究人員Yao解釋說。
這使得開發(fā)安全、低成本、能量密集和長壽命的固態(tài)鈉電池成為可能。發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊《Nature Communications》上的這項(xiàng)研究并不一定意味著新的鈉硫電池指日可待。
但這表明固態(tài)鈉硫電池是一種可行的解決方案，為企業(yè)的快速發(fā)展鋪平了道路。
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