3分钟充满、碰撞还不起火，这个锂电池真不是骗局？

3分钟充满、碰撞还不起火，这个锂电池真不是骗局？

说出来你可能不信，锂电池又有重大突破了！

近日，美国哈佛大学科学家为电动汽车开发了一种新型固态锂金属电池。

这种电池有多变态呢？根据介绍称，电池有望实现3分钟内完全充电，并且可持续使用20年。

在实验室中，电池原型实现了充电速度快至3分钟，并且生命周期内可循环次数超过1万次。远超目前同类表现最好的2000—3000次循环周期。

别的不多说，黑马光看这个数据的第一感觉就是不太信。

因为锂电池在现阶段已经达到了一种“瓶颈”，虽然我们可以通过更换一些材料优化它的充电速度、电池寿命、降低成本，但是如果没有重大突破的话，想要直接提升到3分钟、循环次数超过1万次还能落地商用，那几乎就是“天方夜谭”。

如果真的可以实现，那必将改写现在的新能源市场。

然而，看见这项技术背后的研发团队，黑马也开始沉默了。好歹也是哈佛大学，不至于干出那种事情。

另外，这初创公司Adden Energy宣布已获得哈佛大学技术发展办公室授予的独家技术许可，用于推进该技术的商业化。其目标是将电池缩小为手掌大小的“软包电池”，其组件封装在铝涂层薄膜中。

那么，这种电池这些逆天的特性到底是怎么来的呢？

首先，相较于市面上锂电池所使用的锂离子，这块新型固态锂金属电池，使用的是纯金属形式的锂。

而这里的“固态”是指使用固体电极和固体电解质，而不是现阶段普遍采用的锂离子电池中的液体或聚合物凝胶电解质。

从这里就可以看出，它和传统的锂离子电池不同。因为锂的电荷密度很大，所以在同等体积下，锂金属电池的电池容量是要优于普通的锂离子电池，同时充电时间也比传统锂离子电池快。

那既然如此，为什么传统的锂电池不直接采用这种金属形态的锂金属电池呢？

这是因为锂金属电池容易形成“树突”——一种微小的、刚性的树状结构。“树”生长凸起的针状部分被称为枝晶，而枝晶会长入电解质并刺穿分隔阳极和阴极的屏障，从而导致电池可能起火。

这种电池便是解决了枝晶刺穿屏障的问题。

根据资料显示，新型固态锂金属电池采用了类似三明治的多层结构可防止枝晶结构生成。

“如果将电池想象成三明治，首先一层是面包（锂金属阳极），然后是生菜（石墨涂层），接下来是一层西红柿（第一种电解质）和一层培根（第二种电解质），最后是另一层西红柿和最后一块面包（阴极）。在这种设计中，树突在“生菜”和“番茄”中生长，但在“培根”处停止。“培根”屏障阻止枝晶穿过使电池短路，从而防止了故障产生。”

财联社

另外，该电池具备可自我修复的能力。这也意味着它的化学成分允许它回填由枝晶产生的孔，从而进一步延长电池的使用寿命。

以上便是这种新型固态锂金属电池的作用原理。说完了优点，我们就再来“浇一盆冷水”。

判断一个技术靠不靠谱、有没有发展前景，先得看看它在资本市场是否受到追捧。

因为资本的目的便是应用落地变现，如果没有资本追捧，那就说明它或多或少的存在不能大规模商用的问题。因为资本投资追求的是回报，如果不能大规模商用，那资本显然就不会进行投资。很残酷，但这就是事实。

另外，锂金属电池所使用到的材料成本也比传统锂离子电池的成本高上不少。

因为锂金属材料活性太高，容易与空气中的水分发生反应，需要在真空或惰性气体中制造，成本极高。目前锂金属材料的市场价为 300 万元 / 吨，约为碳酸锂的 7 倍。

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最后，早在1990 年美国橡树岭国家实验室就造出了固态电池。那时候的就实现了充电几分钟、充放上万次不衰竭，且能量密度超过700Wh/kg，是现在液态锂电池的 2.5 倍。不过直到现在为止，固态电池也没有大规模量产。

所以，Adden Energy拿到的这项技术，黑马相信它是好的。但想要量产的话，还有太远的路要走。

随着新能源汽车产业的快速发展，纯电动汽车的续航已经可以满足基本的城市用车场景，但补能效率、安全性和能量密度问题依然亟待解决。

固态锂电池作为下一代锂电技术方案，是解决上述问题的关键突破点，也成为新的技术发展趋势。

近日，美国哈佛大学研究团队开发了一种新的固态电池，该电池能够循环充电10000次，有望实现3分钟内完全充电，并且可持续使用20年。

这款固态电池使用的是纯金属形式的锂，使用固体电极和固体电解质，而不是锂离子电池中的液体或聚合物凝胶电解质。在实验室中，电池原型能够成功完成 5000至10000次充电循环。

固态电池其具备更高的安全性和能量密度，普遍被认为是下一代电动车动力电池的技术方向。

从当前产业布局来看，丰田、宝马、大众、现代等多家国际车企均在固态电池领域进行布局，并加大在固态电池领域的投资。

此外，车企和电池制造商纷纷携手攻坚克难，丰田正与松下公司合作，大众则投资了美国电池初创企业QuantumScape（量子景观公司），福特、宝马投资了Solid Power（固态动力公司）。

Solid Power的全固态电池理论上可使续航距离最高达到锂电池的2倍，宝马计划于2025年之前开始对配备全固态电池的车辆进行路测，2030年之前上市。奔驰继与Hydro Quebec（魁北克水电公司）合作之后，现在还与Factorial Energy（阶乘能量公司）共同研发固态电池。

我国作为全世界第一大新能源汽车市场，动力电池技术领先，众多车企和动力电池巨头都在不断加大固态电池产业的布局。

据央视《朝闻天下》报道，9月19日，在2022全国双创周“锂金属电池创新技术论坛”上，一条自动化锂金属电池制造产线宣布在合肥正式启动。

据了解，这是中国乃至全球首创的自动化锂金属电池制造专用产线，实现了新一代锂金属电池能量密度500Wh/kg的重大突破。

固态电池的大批量上车，必然伴随着其大规模量产。

电池对电动汽车的重要性就像发动机对燃油车一样，是电动汽车能够运转的关键。随着新能源汽车的发展，锂离子电池等多种电动汽车电池包市场规模成倍扩张。

近日据外媒报道，哈佛大学李鑫实验室的工程师们研究开发出一种全新的固态电池，该电池采用新型固态锂金材质，最快可在三分钟内充满电，生命周期内可以循环一万次，寿命最长使用二十年。有关这一电池的相关研究结果及应用前景的文献已在美国Nature 和其他期刊上发表。这项革命性技术被初创公司 Adden Energy授权为独家技术，并由其对研究开发办公室进行注资，独家资助全权用于推广这种全新电池的技术应用，后续还可继续研究开发具有改进性能的电池，在未来三到五年内，全部用于电动汽车，完成电池包商业化的迭代更替。

3分钟充满电的电动汽车电池对新能源汽车领域的助力不容小觑。电池实验室Xin Li在面对哈弗大学的采访时称：固态电池对电动汽车来说是最正确的应用，通过我们的研究发现3分钟充满电的电动汽车电池与其他固态电池相比是非常独特的，目前市场中最优的固态电池充电循环平均值在2000-3000次之间，与此相比，我们的这项全新技术可实现5000到10000次的充电循环（数据取自实验室），所以对我们来说扩大电池技术的规模是轻而易举的，只要技术到位就不会出现所谓的行业限制，尽管以后会引发电池行业的革新与游戏规则。

固态电池的制造工艺较为复杂，这一技术的出现为固态电池的领域注入全新活力，研究室李和Adden公司的创始人都相信，这项全新的固态电池技术开发后可以帮助行业内电池提高可负担性、可用性，最后带来影响整个电动车市场的份额。

现在新能源电动汽车的电池包采用的都是锂电池，它具有重量轻、绿色环保、能量密度高等特点，此前也有新闻称相关业界人士仍在继续开发钠离子电池、锂空气电池等全新的电池包，但目前尚未取得进展，所以锂电池还是新能源电动汽车领域的主导。据太平洋汽车网报道：2013年全球锂电池市场规模是998.03亿元，截止2018年已经发展到2313.26亿元。