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                                        顛覆傳統鋰電,固態電池能量密度已高達800Wh/L

                                        來源:能源學人 | 作者:admin | 分類:技術 | 時間:2022-03-18 | 瀏覽:5936
                                        文章頂部

                                        鋰電網訊:Sakuu是第一家用3D打印技術制造固態電池(SSB)的公司,其第一代鋰金屬電池能量密度目前已高達800 Wh/L(圖1),其到2023年的目標是做到1200 Wh/L(圖2)。到目前為止,市場領先的鋰離子電池,例如當今最暢銷的電動汽車中的鋰離子電池,其體積能量密度范圍為500-700 Wh/L。

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                                        圖1 800 Wh/L的3D打印鋰金屬電池。


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                                        圖2 Sakuu公司鋰金屬電池能量密度發展趨勢及目標。

                                        Sakuu創始人兼首席執行官Robert Bagheri說到,采用全新3D打印方法制造的安全、可持續和高性能SSB可以解決關鍵的供應鏈和安全問題,同時超越當今鋰離子電池的限制。我們有望在2023年之前開發出這種“圣杯”固態電池。

                                        自2020年8月開始開發以來,Sakuu電池的體積能量密度呈指數級增長,從剛開始的35Wh/L到如今的800Wh/L,體積能量密度已經翻了近23倍!除了能量密度達到了800 Wh/L外,電池在循環200次后還能表現出97%的高能量保持率。在保持無枝晶的同時,預計循環壽命能達到800次(達到初始容量的80%)。

                                        Sakuu預計其第二代全打印SSB的能量密度將再次大幅飛躍,樣品電池將于2023年初開始交付。3D打印電池是在其Kavian 3D打印平臺上開發的,可在超級工廠環境中提供快速、大規模、低成本的電池制造。

                                        去年7月份,Sakuu已經發布了一款3Ah的固態鋰金屬電池 (圖3),其性能等同或優于當前的鋰離子電池。電池由30個子電池組成,采用鋰金屬和專有的印刷陶瓷隔板。該電池使用了當前行業標準的正極材料,未來可支持更高電壓的正極,有望將能量再提升~25%。

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                                        圖3 3Ah的固態鋰金屬電池。

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                                        1)具有密封陽極結構的混合固態電池;

                                        2)三維、增材制造系統,以及制造三維物體的方法;

                                        3)電子照相多材料3D打印機。

                                        專利1是有關一種整體式陶瓷電化學電池殼體。所述電化學子電池殼體中的每個電化學子電池殼體包括陽極容納空間、陰極容納空間、位于所述陽極容納空間與所述陰極容納空間之間的隔板,以及集成電子傳導電路。這種設計可以允許電池有更高的充電速率,而不會帶來鋰離子電池的安全風險;提高了固態電池的能量密度,而不會影響穩定性和使用壽命。

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                                        專利2公開了一種三維增材制造系統。第一和第二打印機模塊分別在第一和第二載體基底上形成一系列第一圖案化單層對象和第二圖案化單層對象。圖案化的單層對象在組裝站的組裝板上被組裝成三維物體。

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                                        最后一項專利是一種電子照相3D打印機系統,可用于創建3D部件。電子照相術能夠以非常高的精度快速打印大面積的薄層——非常適合用于打印固態電池。這項新專利允許使用電子照相術打印以前無法制造的多種工程材料,例如陶瓷、金屬和聚合物材料。

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