固態(tài)鋰電池領(lǐng)-3D打印固態(tài)鋰電池技術(shù)獲突破

美國(guó)加州Keracel宣稱，在生產(chǎn)陶瓷固態(tài)鋰電電池方面，已經(jīng)突破了多項(xiàng)難關(guān)與挑戰(zhàn)，并取得了最新成功。通過(guò)3D打印技術(shù)通過(guò)統(tǒng)一打印電池元件和無(wú)縫接口的能力非常具有挑戰(zhàn)性，為了成功地構(gòu)建電池結(jié)構(gòu)，使其在生產(chǎn)過(guò)程與組裝過(guò)程不存在任何缺陷，公司研發(fā)人員在材料和工藝技術(shù)方面進(jìn)行了大量的研發(fā)工作。

Keracel公司的首席執(zhí)行官RobertBagheri表示，公司在3D打印陶瓷固態(tài)電池非常敏感部分的能力上已經(jīng)有了多項(xiàng)技術(shù)突破，公司主要客戶正在評(píng)估針對(duì)可穿戴應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)開(kāi)發(fā)最新一代產(chǎn)品樣品。在接下來(lái)的幾個(gè)月里，公司計(jì)劃將擴(kuò)大與移動(dòng)和電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的一級(jí)供應(yīng)商的合作，推動(dòng)該項(xiàng)技術(shù)的商業(yè)化進(jìn)程，同時(shí)將繼續(xù)提高固態(tài)鋰電池的電池容量和循環(huán)壽命等關(guān)鍵性能。”

該公司是世界領(lǐng)先的高可制造固態(tài)鋰離子電池開(kāi)發(fā)公司。陶瓷固態(tài)電池不需要添加分離層，這在標(biāo)準(zhǔn)鋰離子電池（LIB）中也是必需的，使用專有的制造工藝技術(shù)，能夠生產(chǎn)導(dǎo)電率等于Lib液體電解質(zhì)加上所需的分離層的陶瓷電解質(zhì)，分離層的范圍為0.4ms/cm至0.8ms/cm。

公司能夠在常溫下實(shí)現(xiàn)0.7毫秒/厘米的導(dǎo)電率，隨著工藝技術(shù)的成熟，其導(dǎo)電率可以超過(guò)1.5毫秒/厘米。

此外，使用3D打印工藝技術(shù)，Keracel能夠?qū)⑻沾呻娊赓|(zhì)厚度降低到100um，長(zhǎng)期目標(biāo)是達(dá)到15um。這些技術(shù)進(jìn)步將使Keracel陶瓷電池能夠提供1200Wh/L的能量密度，這大約是標(biāo)準(zhǔn)鋰離子電池的兩倍，并且能夠滿足工業(yè)和汽車(chē)企業(yè)應(yīng)用中高倍率需要。

Keracel公司正在向市場(chǎng)推出下一代鋰離子固態(tài)電池的設(shè)計(jì)和制造方法，與目前的鋰離子電池相比，這種設(shè)計(jì)和制造方法將通過(guò)使用陶瓷電解質(zhì)和鋰金屬陽(yáng)極制造電池，以實(shí)現(xiàn)2-3倍的能量密度，提高了安全性，并且成本降低接近50%。通過(guò)先進(jìn)的制造技術(shù)，可以生產(chǎn)各種形狀與尺寸的鋰電池，用于多種應(yīng)用場(chǎng)景，方便了使用，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)需在軟件控制下更換設(shè)備或工具。

下一代動(dòng)力鋰電技術(shù)日本處于絕對(duì)領(lǐng)先地位

固態(tài)鋰電池有望成為下一代動(dòng)力電池主導(dǎo)技術(shù)路線，盡管短期仍處于產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的早期階段，但隨著全球知名企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)的研發(fā)布局，未來(lái)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化可期。

固態(tài)鋰電目前處于領(lǐng)先地位的是美國(guó)的SolidEnergy和汽車(chē)巨頭豐田，這兩家企業(yè)的固態(tài)電池產(chǎn)品能量密度已經(jīng)顯著優(yōu)于當(dāng)前的鋰離子電池，并已經(jīng)有相關(guān)產(chǎn)品或明確的量產(chǎn)計(jì)劃。

豐田已經(jīng)計(jì)劃在2030年前向電池領(lǐng)域投入研發(fā)資金130億美元，其中就包括鋰離子電池路線推進(jìn)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化，實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品能量密度達(dá)到400Wh/Kg，并預(yù)計(jì)2022年推出車(chē)用全固態(tài)鋰電池，并將在2025年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

豐田汽車(chē)，在鋰電池技術(shù)上擁有雄厚的實(shí)力與技術(shù)積累，也是全球最早推出電動(dòng)汽車(chē)的車(chē)企之一，在固態(tài)電池領(lǐng)域，憑借技術(shù)優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)處于絕對(duì)領(lǐng)先地位。