密歇根大学列出锂金属固态电池的主要问题 以推动其商业化发展

据外媒报道，密歇根大学（University of Michigan）的研究人员，列出锂金属固态电池面临的主要问题。为了发现这些问题，他们与汽车行业的领导者展开密切合作。


今年，全球主要汽车制造商都在全力开发电动汽车，其中很多公司宣布，计划在未来几年逐步淘汰内燃机汽车。锂离子电池曾为最早的电动汽车提供动力，目前仍是装配线上最新车型的最常见动力源。

从电动汽车的单次充电续航里程来看，锂离子电池正在接近峰值性能。随之而来的问题是，为了避免发生火灾，需要为其配备电池管理系统，这些系统体积大且笨重。通过使用锂金属负极和陶瓷电解质，研究人员证明，同等大小的电池有潜力提供两倍续航里程，同时明显减少着火风险。

研究人员Jeff Sakamoto表示：“过去十年，锂金属固态电池的发展已取得长足进步。然而，在这项技术实现商业化的道路上，仍存在一定挑战，特别是对电动汽车来说。”

为了充分发挥这种电池的潜力，需要解决以下问题：

对于易碎的陶瓷来说，如何才能生产出锂金属电池需要的大片且如纸般薄的产品呢？

锂金属电池使用的陶瓷，在制造过程中需要加热至华氏2000度以上，这是否会抵消其在电动汽车中带来的环保效益？

在电池制造商和汽车制造商不大幅调整运营的情况下，是否可以调整陶瓷材料及相关制造工艺，以应对诸如裂纹等缺陷？

与锂离子电池不同，锂金属固态电池不需要使用笨重的电池管理系统，来维持耐久性或降低着火风险。减少电池管理系统的质量和体积，或完全不使用这种系统，将如何影响固态电池的性能和耐久性？

为了使锂金属与陶瓷电解质保持恒定接触，需要使用额外的器件，这是否会影响电池组性能？

密歇根大学的研究人员表示，为了推动锂金属电池发展，需要进行严格的测试和数据分析，并保证研究透明度。“在这种情况下，我们强调，必须使用一致的测试协议和数据分析方法，以汽车制造商和其他行业伙伴提出的实际输入和设计标准为指导，进一步了解这些系统的机械性能。”