上周，Solid Power和SK Innovation宣布成立合資企業(yè)，開發(fā)使用總部位于科羅拉多州的初創(chuàng)公司Solid Power開發(fā)的硫化物電解質(zhì)的固態(tài)電池。根據(jù)該協(xié)議，兩家公司將合作開發(fā)和生產(chǎn)能量密度至少為930 Wh/L的固態(tài)電池——一次充電足以提供高達(dá)930公里的行駛里程。
在與SK Innovation會面回家的路上，Solid Power創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Doug Campbell與《韓國先驅(qū)報》的Kim Byung-wook討論了新的商業(yè)關(guān)系以及它將如何惠及兩家公司。在采訪中，他分享了一些關(guān)于他公司正在開發(fā)的新技術(shù)的有趣見解。
Campbell說，石化公司生產(chǎn)大量硫化氫，這是一種劇毒氣體。對他們來說，這是一種浪費(fèi)性產(chǎn)品，得花錢才能處理掉。但對Solid Power來說，它是硫化物基固態(tài)電池的原材料。“像SK（Innovation）這樣的公司生產(chǎn)成噸硫化氫氣體，他們必須付費(fèi)處理它。它現(xiàn)在可以將這種負(fù)債轉(zhuǎn)化為資產(chǎn)。”
在新伙伴關(guān)系下，SK Innovation可以向Solid Power供應(yīng)其廢硫化氫氣體。當(dāng)被問及Solid Power可以提供什么回報時，首席執(zhí)行官毫不猶豫地說：“加速”?！叭绻@種伙伴關(guān)系繼續(xù)以我們預(yù)期的方式運(yùn)作，我們預(yù)計在2030年之前就能實現(xiàn)固態(tài)電池的大規(guī)模生產(chǎn)。”
SK Innovation是韓國三家電池制造商固態(tài)電池商業(yè)化的最保守的。三星SDI和LG能源解決方案的目標(biāo)是2027年的生產(chǎn)，而SK Innovation的目標(biāo)是2030年。
固態(tài)電池和鋰離子電池由四個關(guān)鍵部件組成——陰極、陽極、電解質(zhì)和隔膜。主要區(qū)別在于固態(tài)電池含有固體電解質(zhì)，而不是半液態(tài)電解質(zhì)。硫化氫氣體是Solid Power開發(fā)的固體電解質(zhì)的原料。這種化學(xué)的簡單變化使固態(tài)電池可能更輕、更強(qiáng)大、更防火。
Solid Power用黃鐵礦取代了傳統(tǒng)鋰離子電池中使用的鈷和鎳——黃鐵礦是鐵和硫的組合，價格低廉，性質(zhì)豐富。Campbell說，“鋰離子電池以鎳和鈷的成本為主。黃鐵礦非常便宜，它和泥土一樣便宜，因為它簡直就是泥土。因此，成本可以降低90%至95%，我說這些成本并不夸張?！?/span>
“在科羅拉多州，到處都是黃鐵礦。整座山都是黃鐵礦，到處都是。因此，從我們的角度來看，我們認(rèn)為黃鐵礦更適合出于經(jīng)濟(jì)原因改變游戲規(guī)則?！?/span>
為了達(dá)到每公斤或以上的能量密度高達(dá)500瓦時，固態(tài)電池需要新的化學(xué)成分，黃鐵礦是最有前途的候選電池之一。對于現(xiàn)有的固態(tài)化學(xué)，Campbell說：“數(shù)學(xué)上行不通?！?/span>
傳統(tǒng)的鋰離子電池需要在35攝氏度以下才能使用，而黃鐵礦固態(tài)電池可以承受70攝氏度的高溫而不降解?！坝捎谒鼈兡軌虺惺芨邷兀覀兒臀覀兊钠囍圃焐毯献骰锇檎J(rèn)為，不需要進(jìn)行冷卻。僅這一項就節(jié)省了大約10%的成本?！盋ampbell說。
Solid Power電池在準(zhǔn)備好投入生產(chǎn)汽車之前仍有一些挑戰(zhàn)需要克服。今天的黃鐵礦固態(tài)電池只能在低電壓下工作，這使得它們無法快速充電。“汽車制造商不想改變原有的電壓配置。但這可以通過雙極設(shè)計來解決，使標(biāo)稱電壓翻倍，但這需要進(jìn)一步發(fā)展?！盋ampbell說。
與每個關(guān)于電池創(chuàng)新的故事一樣，我們需要記住，實驗室突破和商業(yè)生產(chǎn)之間的道路充滿了障礙。對于電動汽車倡導(dǎo)者來說，2030年的未來太遠(yuǎn)了。我們希望突破，為當(dāng)今市場帶來低成本、功率更高的電池。用泥土制成的電池聽起來太好了，難以置信，但SK Innovation必須看到Solid Power的成果，才能與他們簽訂合資企業(yè)協(xié)議。
Campbell說：“我們以固態(tài)開發(fā)的任何創(chuàng)新技術(shù)最終都將加入這項合作協(xié)議的范疇。”如果Solid Power成功地完善了由泥土制成的電池，這可能會讓SK Innovation成為電池行業(yè)的領(lǐng)軍者。
如果我們坐在Campbell的采訪中，我們會問的一個問題是，為什么他的公司需要一家韓國公司的硫化氫氣體，如果它制造固體電解質(zhì)所需的硫幾乎可以免費(fèi)從科羅拉多州的那些山上提??？也許那是個詭辯。也許Campbell在談?wù)摰氖琼n國的生產(chǎn)。無論如何，固態(tài)電池即將到來，Solid Power似乎是該領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。現(xiàn)在看看它能否兌現(xiàn)承諾。
https://cleantechnica.com/2021/11/01/solid-power-turns-industrial-waste-into-solid-state-batteries/
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