日本人研发出了用于固态电池的卤化物电解质。该电解质效率更高、生产成本更低,有望很快投入应用。

日本化工企业正在持续致力于固态电池的研发。据《日经新闻》报道(需付费获取来源),丰田的主要合作伙伴出光兴产专注于硫化物电解质,而住友化学则宣称正在准备批量生产基于卤素的电解质(来源:需付费获取)。这类电解质不仅性能优异,还能利用现有的锂离子电池生产线进行生产,从而降低制造成本。而基于硫化物的固态电解质则无法做到这一点,这大大增加了成本。
卤素、卤化物——是什么?
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卤素、卤化物——是什么?
卤素灯泡、卤素电池?
卤素(维基百科链接在此)是由属于氟族元素的四种元素——氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)和碘(I)所形成的或简单或复杂的盐类。其名称源自希腊语,意为“形成盐类的物质”(来源)。卤素灯的命名正是由于灯泡内含有少量气态卤素,这种卤素能在工作时修复钨丝。因此,钨丝能够承受更高的温度(从而发出更强的光),同时寿命也更长。
卤素灯,还是卤素电池?
尽管卤素灯中仅含有极少量的卤化物,但这种成分的重要性足以使其被永久纳入相关术语体系。因此,不能排除住友公司研发的固态电解质电池也会出现类似情况的可能性。根据《日经新闻》获得的消息,该企业在其固态电池中至少使用了基于氯的卤素。这种电解质的离子传导性可与硫化物相媲美,这已是一项重大成就,因为正是由于硫化物出色的传导性,它才被视为目前最具潜力的固态电池材料。

基于硫化物的Solid Power固态电解质呈灰色。就固态电解质电池而言,Solid Power是目前最具前景的制造商。(c)Solid Power
固态电解质必须同时具备两种看似矛盾的特性:既要足够致密以阻止锂枝晶的生长,又要足够稀疏以便比电子大数万倍的锂离子能够自由通过。
一家日本公司承诺可部分利用现有生产线来生产锂离子电池,进而制造“卤素”固态电池。这是个巨大优势,因为这样就能使用所有制造商为应对日益增长的现代电池需求而投入建设的现有基础设施。住友化学表示已准备好实现大规模生产,并要求其核心合作伙伴对其电解质进行评估。具体参数和日期尚不清楚,但据悉该企业多年来一直在研究卤化物的回收与再利用技术(消息来源)。
住友化学的固态电解质 (c) 住友,来源:日经新闻
《Elektrowozu》编辑部注:在撰写本文时,我们发现基于氯化合物的卤素型固态电解质并非住友公司的发明。这种已成品由美国NEI Corporation销售,这与住友在卤化物回收方面的研究十分契合。

NEI Corporation的示例产品。请将其颜色与住友公司的电解质进行对比
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