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提升能量密度 工研院推出新款鋰金屬固態電池

文‧張嘉純 發布日期:2019/04/25 關鍵字:電動車儲能電池鋰金屬固態電池工研院

協助布局儲能電池關鍵材料與技術,工研院材化所推出新款高能量鋰金屬固態電池(Li Metal Solid State Batteries)。相較於傳統鋰電池(140Wh/Kg~180Wh/Kg),此高能量鋰金屬固態電池能量密度高出了一倍(大於350Wh/Kg)。同時具備了高續航力跟安全係數,可增加產品單次使用時間。

此項技術初期應用在3C產品(手機、平板、筆記型電腦等)、穿戴式裝置(手表、眼鏡等)上,與傳統鋰電池相比,使用時間可提高一倍,未來還可裝載於電動車、電動機車或電動巴士上,使其續航里程增加一倍。現在此電池已成功與德國材料廠商、國內電芯業者簽屬合作計畫研發,協助加速布局下世代儲能電池的關鍵材料與技術。

電動車要量產化仍面臨許多挑戰,工研院研究主任方家振表示,目前國際車廠如豐田(Toyata),大概把電動車的量產化時程預定在2025~2030年。從電池的角度來說,一個3C產品或穿戴裝置可能只會用一個電池,但比方說ㄧ台特斯拉(Tesla)可能就需要6000顆。加上電池管理的複雜程度,或是整體成本的規模計算都相對龐雜,所以現在這顆電池要應用在汽車載具的話,仍有其困難。由於電池在穿戴裝置所占的成本很低,但ㄧ台電動車的電池可能占總成本的六成以上,若電池成本高居不下,將是電動車商用一大挑戰

此款高能量鋰金屬固態電池使用高傳導無機固態電解質材料技術,其材料表面改質技術可以改善高電壓結構穩定性,有機/無機連接技術能優化異質介面相容性,進而提升電池離子導電度並降低正極板阻抗。另外搭配超薄鋰金屬負極,使重量能量密度可高達300Wh/Kg。

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