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手套箱助力固態(tài)電池研發(fā)：固態(tài)電池
作為新能源汽車的“心臟”，動力電池性能可直接影響整車的續(xù)航以及安全。目前新能源汽車所搭載的動力電池主要以磷酸鐵鋰電池與三元鋰電池為主，而這兩類電池均為液態(tài)電池。
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液態(tài)電池技術(shù)已經(jīng)相對成熟，能量密度較高，且擁有完整的產(chǎn)業(yè)鏈條。然而，它也存在一定的安全隱患，并且在提升能量密度方面遇到了瓶頸。遇上低溫，電解液可能會凝固，導(dǎo)致電池充放電效率低下，嚴(yán)重影響電池性能；溫度過高，特別是當(dāng)溫度超過60℃時，電解液里的正負(fù)極就沒法正常工作，直接影響工作效率，導(dǎo)致電池性能退化，壽命縮短，更嚴(yán)重的是，高溫使電解液沸騰，大量蒸汽可能導(dǎo)致電池鼓包，這個時候遇到磕碰，電池可能起火，導(dǎo)致車輛自燃。
固態(tài)電池，作為一種采用固態(tài)電解質(zhì)替代液態(tài)電解質(zhì)的新興技術(shù)，相較于液態(tài)鋰電池展現(xiàn)出了諸多優(yōu)勢。首先，在安全性方面，固態(tài)電解質(zhì)不易燃、不易揮發(fā)，從而消除了漏液的風(fēng)險。其次，固態(tài)電池在能量密度上具有更大的潛力，理論值可高達300-450瓦時/公斤，甚至還有進一步提升的空間。此外，它還擁有更長的使用壽命以及更優(yōu)越的機械強度和穩(wěn)定性。
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固態(tài)電池這么好，為什么還沒有替代液態(tài)電池裝上車呢？
成本較高：由于固態(tài)電池的正負(fù)極材料，通常會選擇一些，能提高能量密度的金屬，比如鎳、鍺、鋯、鑭等，這些原材料價格較高，所以固態(tài)電池的成本居高不下。此前，蔚來汽車發(fā)布的150kWh半固態(tài)電池包，官方宣稱成本已超過25萬，如果是全固態(tài)電池，成本或許還會更高。
技術(shù)難題：固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率偏低，導(dǎo)致充放電速率受限；固-固界面的穩(wěn)定性不佳，可能會引發(fā)電池失效；鋰枝晶的生長問題也是一個亟待解決的挑戰(zhàn)，因為它可能導(dǎo)致電池短路甚至起火。
固態(tài)電池技術(shù)的研發(fā)之旅，無疑是一條布滿神秘卻又充滿希望的探索之路，手套箱以其獨特的優(yōu)勢，成為了固態(tài)電池技術(shù)研發(fā)不可或缺的重要伙伴。
空氣中的氧氣和水分，在固態(tài)電池中可能成為性能瓶頸的“隱形高墻”。手套箱，這一看似簡單的實驗設(shè)備，巧妙地構(gòu)建了一個幾乎完全與外界隔絕的密封空間，通過先進的控制系統(tǒng)，精確地調(diào)節(jié)內(nèi)部的氧氣、水分等關(guān)鍵環(huán)境因素，為固態(tài)電池材料的合成與性能測試提供了一個近乎理想的實驗環(huán)境。在這個由手套箱精心營造的“隔離室”中，固態(tài)電池材料得以在免受外界污染的狀態(tài)下，進行一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)與性能測試，從而確保了實驗數(shù)據(jù)的真實性與可靠性。
手套箱是固態(tài)電池研發(fā)與發(fā)展的重要設(shè)備，推動著這一前沿技術(shù)不斷向前邁進，向著更加實用化、商業(yè)化的美好未來大步前行。
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