過年期間與家中長輩閒聊時,
意外的發現其中一位長輩竟然是 Elon Musk 的狂熱粉絲。
除了心理非常崇拜 Elon Musk 的所作所為以外,她也會為 Elon Musk 感到擔心。
在聊天的過程中,長輩就有提到:
「我們在用的電池不都是固體的嗎?那個『固態電池』到底是什麼啊?為什麼會那麼紅?會威脅到特斯拉嗎?」
既然這些問題會是某些人的問題,那一定也會是另一些人的疑問。
所以今天就非常概略的跟大家分享一下,我所知道的固態電池。
(很簡略的寫,畢竟寫太長大家也不愛看)
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首先我們必須要了解電池的組成是什麼?
電池主要組成可以分為四個部分,
分別是陰極 (正極)、陽極 (負極)、隔離膜和電解液(圖一)。
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就目前使用在電動車上可穩定量產的鋰電池而言,
☘ 「陽極材料」通常較為統一,都是將鋰離子鑲在石墨 (碳) 的結構當中作為陽極。
☘ 而「陰極材料」種類就比較多了,
目前市場上常見的有鋰鈷、鋰鎳、鋰猛等金屬氧化物,
還有鎳鈷錳三元材料 和 能量密度較低的磷酸鋰鐵... 等。
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☘ 「電解液」的部分,目前大多是使用含有鋰離子的有機溶液 (液態) 為主。
不過這類「液態電解液」在電池遭遇穿刺或是短路時,容易會有漏液或是燃燒的情況發生,所以在安全性上會有些疑慮。
(目前市面上的電動車在出廠前都會經過政府嚴謹的審查,所以大家也不用過度擔心鋰電池的安全性)
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然而所謂的『固態電池』,就是將傳統鋰電池中「液態電解液」的部分改為固體電解質。
目前常見的固態電解質材料,大致可分為兩類:
☘ 聚合物,可以想成是塑膠 (有機電解質)。
☘ 陶瓷,硫化物、氧化物 (無機電解質)。
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那這樣做有什麼優點呢?
一、提高安全性:固態電解質通常不可燃、不揮發、不腐蝕,更無洩漏的問題。
二、提升能量密度
三、可承受較高的工作溫度
四、生產效率提升:不需去封裝液體。
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乍聽之下固態電池似乎很美好,擁有許多優點,
不過事實上,固態電池目前不管是在製造上還是材料上,都仍面臨許多待突破的難題。
像是:
☘ 固態電解質的內阻過大,導致充電速度較慢;
☘ 固態電解質與電極間的界面阻抗過大;
☘ 固態隔離膜無法承受長時間的大電流;
☘ 電池壽命過短...等問題。
更最重要的是,目前固態電池的生產成本仍然過高,難以和傳統的鋰電池競爭。
在留言中會附上「輝能固態電池的槍擊測試」影片,有興趣的人可以去看看。
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簡單來說,固態電池確實是一項非常令人期待的新技術,非常有可能會成為未來的趨勢!
但你說短期會不會威脅到特斯拉在電動車的地位?
我認為是不太可能。
原因很簡單,因為目前成功研發出多層固態電池的公司全球可能不超過五間,更遑論要量產可商用的固態電池。
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不過話又說回來,固態電池現在沒辦法量產,
並不代表他就是個不會上漲的股票。
恰恰相反,在這個賣夢的時代裡,有夢賣往往才是最香的。
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講這麼多,我就是想知道 QuantumScape (QS) 會不會再次香起來?
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同時也有1部Youtube影片,追蹤數超過5,870的網紅珊蒂微AI,也在其Youtube影片中提到,🔋我不時會看到「手機電池因使用不當而燃燒或爆炸」這類令人膽戰心驚的新聞 😨😨😨 雖然每則新聞都有其背後原因,但是也不禁讓人思考「該如何讓這些我們每天都會使用到的電池更加安全?」 🔋要探討電池的安全性就要從電池的結構與材料來著眼。如常用於手機、筆電、平板的電池多採用「鋰電池」的安全性關鍵就是中間的「...
固態電解質材料 在 T客邦 3C 科技 Facebook 的精選貼文
為了避免鋰離子電池過熱、甚至爆炸,科學家想盡辦法提高電池的穩定性,並加裝許多保護機制,不過現在美國伊利諾大學厄巴納-香檳分校(U of I)科學家想透過新的固態電解質材料,讓「熱」成為電池更耐用、導電性更高的關鍵。
固態電解質材料 在 T客邦的臉書基地 Facebook 的精選貼文
為了避免鋰離子電池過熱、甚至爆炸,科學家想盡辦法提高電池的穩定性,並加裝許多保護機制,不過現在美國伊利諾大學厄巴納-香檳分校(U of I)科學家想透過新的固態電解質材料,讓「熱」成為電池更耐用、導電性更高的關鍵。
固態電解質材料 在 珊蒂微AI Youtube 的精選貼文
🔋我不時會看到「手機電池因使用不當而燃燒或爆炸」這類令人膽戰心驚的新聞 😨😨😨
雖然每則新聞都有其背後原因,但是也不禁讓人思考「該如何讓這些我們每天都會使用到的電池更加安全?」
🔋要探討電池的安全性就要從電池的結構與材料來著眼。如常用於手機、筆電、平板的電池多採用「鋰電池」的安全性關鍵就是中間的「有機電解質溶劑」。這個「有機電解質溶劑」當中以易燃的「酯類」最多。當電池因為任何原因短路時,電池內的高能量會在短時間以「熱」的形式釋放出來,而「高溫」便會點燃這些做為溶劑的酯類,進而引發爆炸的可能性!!
🔋工研院在經濟部技術處「科技專案」的支持之下研發出「高能量及高安全樹脂固態電池」,它主要以高離子導電樹脂(NAEPE)材料取代易燃的電解液,更神奇的是「NAEPE在常溫下就可固化」!這個神奇特性還能帶來什麼好處?讓珊蒂帶你去工研院一探究竟!GO!~~
#手機鋰電池能否更安全?
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固態電解質材料 在 新型全固態電池的構造原理 - YouTube 的美食出口停車場
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