金羽新能创始人&总经理黄杜斌：无负极锂金属电池的产业化

2024-03-29 14:45

近年来，全球各国都纷纷在新能源产业上“押注”，锂电池行业由此得到大力支持和发展。据估计，到2025年末，全球锂离子电池市场规模有望从2020年的535亿美元突破到900亿美元，其中中国市场规模将超过2600亿人民币。

锂电池的市场规模加速增长，但传统锂电池面临着密度较低、循环寿命较短和安全可靠性有待提升等问题，锂金属电池、固态电池等技术路线成为了新一代电池的重点研发方向。

3月19-20日，OFweek 2024（第八届）动力电池产业年会暨行业年度评选颁奖典礼在深圳举办，会议就动力电池行业最新动态、技术创新和市场趋势进行了深度剖析。

会上，浙江金羽新能源科技有限公司创始人&总经理黄杜斌博士发表了《无负极锂金属电池的产业化》的主题演讲。

图：黄杜斌博士

黄杜斌博士称，在过去一两年的时间里面，电池行业新能源都是一个快速增长的情况。前段时间刚刚开完的百人会，各位领导还有专家都对中国电池行业的快速发展作出了非常充分的肯定。

但是可能在里面暴露出来一个问题：在这几年的时间里面，产业快速发展的时候，在产能快速提升的过程中，可能我们在技术层面上，尤其是在底层技术层面上的一些发展，可能和它现在的规模相对来说是没有匹配上的。

黄杜斌博士表示，“对于锂电池来说，下一代锂电池是什么样子的？其实从电解液的固态化来讲，当然我们希望它是能够做到从半固态到固态的电池。”

从负极的角度上来讲，希望从石墨能够逐渐提升到硅氧硅碳或者说锂金属。锂金属本身具有一些优点，第一是它的比容量，相较于石墨来说是石墨的10倍以上；第二是它可以呈现出来非常高的能量密度，也可以有非常好的体积能量密度。

锂金属电池实际上不是一个新鲜的事物，但是为什么它现在还没有实现商业化的应用，是有几个关键性的原因，一是锂本身比较贵，如果要把锂做薄，这个成本其实比锂本身的成本可能还要高。

二是锂作为非常活泼的金属，锂碰到水的话就会发生剧烈的反应。

三是在电化学体系里面，锂是非常容易在负极长枝晶的，那么这个就会刺伤隔膜，进而造成非常严重的安全隐患。

并且，锂还对水分很敏感，所以就造成了他在工艺的制备上面，对于环境的干燥度的控制提出了非常高的要求。

一系列的影响下，所以到现在为止，锂金属电池只是大规模地用在一次锂电上面，包括用在智能电表、etc胎压检测设备，还有我们的车钥匙里面实际上都是锂金属电池。

为了解决锂金属电池所存在的问题，科学家们做了一个新的探讨，就是在锂金属电池负极上面，会有一层锂，我们能不能把这层锂给取消掉？也就是说在第一圈循环的时候，把锂给沉积在上面？

这就是无负极锂金属电池的一个来源。

黄杜斌博士介绍，无负极电池突破现有锂电池体系能量密度的极限：无负极锂电池与锂离子电池相比，质量能量密度提升50%；体积能量密度提升60%；续航里程提升60%。

无负极锂电池还具有体系制造优势，其简化制作流程，便于快速导入量产，实现无负极锂电池的规模化制造。

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