NASA新型固态硫硒电池能量密度超过500Wh/kg

近日，美国国家航空航天局（NASA）从事增强可充电性和安全性的固态电池项目（SABERS）的研究人员，在研发一种创新型电池组时取得突破性进展，该电池组比现有的电池产品更轻、更安全、性能也更好。

NASA研发这款电池，是希望将其应用在航空领域中来，比如电动飞机与空中交通等。今年4月份，NASA宣布与日产达成战略合作，携手开发新型全固态电池，取代目前的锂离子电池。

固态电池能量密度提升至500Wh/kg

从NASA公开的数据来看，新款研发的电池为固态硫硒电池，相比锂电池而言，体积更小、能量密度更高、重量更轻、承受高温能力更强，以及在受到冲击之后仍可以继续使用等特点。

并且由于该款电池主要采用硫元素，该元素在自然界中产量丰富，因此获取价格低廉。市场中，一吨硫精矿的价格在1000元左右，而下品位在28%的初级硫精矿价格仅要50元/吨，而硒元素价格则在10万元/吨左右。相比之下，如今一吨锂矿价格在18万元左右。

不仅是成本优势，由于采用了新型材料，该材料尚未用于电池制作中，这些材料在功率放电上也有巨大的提升。过去一年中，SABERS团队成功将电池的放电率提高了50倍，这样一来，该电池为大型车辆提供动力的目标更进一步。

并且由于采用固态电池，与普通锂离子电池不同，由于内部没有液体因此在耐热性、安全性上有了巨大提升。相比于液态电解质锂电池，固态电池采用固态的不可燃电解质代替电解液，从根本上解决了电池起火的安全隐患。

外包装上，SABERS团队使用了新型的电池包装，将所有电池垂直堆放在同一外壳内，不仅能够减轻电池30%-40%的重量，并且可以增加储存的能量。

通过这种设计，该固态电池的能量密度达到了惊人的500Wh/kg。要知道特斯拉的4680电池单体能量密度为300Wh/kg，电池组能量密度为217Wh/kg，即便是宁德时代新发布的第三代CTP麒麟电池，能量密度也才255Wh/kg。

意味着目前NASA所研发的固态电池已经远远超过当前最先进的锂离子电池，同时，SABERS团队研究人员在对电池进行压力和温度测试，发现该电池可以在锂离子电池两倍的温度下运行，因此无需额外的冷却技术。

早在1990年，美国橡树岭国家实验室便研发出了固态电池，可以充放电上万次而不衰竭，并且充满电只需要几分钟，能量密度超过700Wh/kg。但在30年后，NASA反而将能量密度降至500Wh/kg，但却让固态电池离商用化更近了一步。

通过使用新材料，降低了制造成本，同时提升了放电率，让新型的固态电池向支持大型车辆供电靠拢。并且在如今液态电池走向极限的当下，材料突破缓慢，固态电池已经成为当前明确的升级道路。现在市场中当然还是以液态电池为主，但在未来，固态电池的发展已势不可挡。

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