三星设计高性能、长寿命的固态电动汽车原型电池

　　近日，三星技术研究所（SAIT）和日本三星研发研究所（SRJ）的研究人员设计了一种高性能、长寿命的固态电动汽车原型电池。它采用了比传统锂离子电池小50%的安全袋包装设计，可在500英里的范围内提供超过1000个周期的电量。

　　固态电池被视为电动汽车（EVs）的重要突破，有望为未来几十年打下基础，在汽车、飞机、设备、家用电源等领域发挥重要作用。

　　目前的锂离子电池板之一是使用液体电解质。每次充放电过程中，锂离子在正负极之间来回浮动，而固态电池则使用冷凝的固体电解质来传输电荷。消除液态电解质不仅可以增加电池的能量密度，使结构更加紧凑，而且可以更好地适应加热条件。对于电动汽车来说，固态电池不仅降低了冷却要求，而且减轻了自身重量，不易着火或爆炸，使用寿命更长。

　　目前，锂离子电池还面临着分支形成后的老化问题，随着普通锂金属阳极积聚少量金属，电池内部可能形成射状突起，最终刺穿电池，缩短电池寿命，甚至形成短路等安全隐患。

该研究发表在《自然能源》杂志上

　　好消息是，三星的SAIT和SRJ研究所的研究人员已经开发出一种用5微米厚的银碳复合层替代锂金属阳极的方法。

　　SRJ的总工程师李永刚（Lee Yong Gun Lee）和SAIT的主管Dong Im Aihara Yuichi选择了固体硫化物电解质和高镍层状氧化物阴极。结果表明，新设计有效地调控了锂晶体的沉积，从而实现了锂晶体的持久电化学性能。基于袋子原型电池的测试表明，电池的效率为900瓦时/升或更高。

　　原型电池的能量密度大约是常规使用液体电解质的锂离子电池的两倍，库仑效率超过99.8%，估计寿命超过1000次。如果电动汽车的设计寿命是500英里（800公里），如果管理得当，它的行驶里程可以超过50万英里（80万公里），远远超过大多数燃油发动机。

　　作为全球领先的电池制造商之一，三星显然能够在适当时候迅速推出下一代固态电动汽车电池。但在商用之前，该研究团队表示，计划进一步完善设计，开发制造技术，这一技术仍占电动汽车总成本的大部分。

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