聚焦世界动力电池大会｜LG新能源谋局下一代电池技术：锂硫、锂金属电池和全固态电池

作为全球动力电池龙头宁德时代最主要的国际竞争对手，韩国LG新能源透露了公司下一代电池技术的蓄力方向。

在6月9日于宜宾召开的2023世界动力电池大会上，LG新能源副总裁孙权男表示，LG新能源持续投入研发基于液态电解质的锂硫电池和锂金属电池，以攻克当前锂离子电池的能量密度限制；开发高度稳定的不含液态电解质的全固态电池，以克服电池安全难题。更值得注意的是，公司仍然在致力于被业内认为不过是“中间过渡路线”的半固态电池的商业化。

在演讲中，孙权男也透露了这几大电池路线的研发目标。其表示，“首先，我们计划在2026年前实现‘安全改进型’聚合物基半固态电池商业化。随后，我们将使用更高容量的负极，如硅或金属锂，来提升能量密度。最后，随着硫化物基全固态电池的开发，我们将能够实现电池级别没有火灾和爆炸的绝对安全。”

“此外，计划到2027年和2028年分别开发出基于液态电解质的锂硫电池和锂金属电池，我们将克服能量密度的限制，实现最高的比能量和能量密度。”孙权男说。

孙权男在演讲中表示，30年来，电动汽车电池的性能一直在提升。LG新能源致力于凭借创新的正负极材料，实现能量密度提升和快速充电，通过制造创新降低成本，并通过安全性强化隔膜技术全面提升安全性。

“现在电动汽车市场的增长已逐步转变为用户主导的市场化驱动。随着电动汽车的商业价值和潜在用户的满意度提升，购买偏好的增加，电动汽车在各个国家的细分市场呈现迅速增长。下一代电动汽车需要什么性能才能超越当前的燃油汽车？”

孙权男认为，首先，每次充电的续航里程将超过600公里。第二，电池将在20分钟内完成80%高效快充，并拥有质保10年和行驶超过30万公里的保障。第三，购买平价而言，成本将与燃油车相当。最后，必须具备无虞的安全问题。

下一代电池应满足的需求

因此，“在下一代电池技术方面，我们需要克服目前锂离子电池的局限，开发新的电池体系，专注于续航里程和安全性提升。”孙权男说。

首先是高能量密度、轻量化的锂硫电池。由于使用了容量更高、密度更低的硫正极和锂负极活性材料，电池最高比能量超过500Wh/kg。

“由于硫是最便宜的正极活性材料，与锂离子电池相比，我们可以降低30%至40%的材料成本。这种轻型电池将应用于航空，如高空伪卫星和城市空中交通系统，以及重型电卡和电动大巴等商用车。”孙权男说。

基于液态电解质的锂硫电池

与此同时，LG新能源一直在开发高体积能量密度的锂金属电池。电池体积密度能够达到约1000Wh/L，采用薄锂金属负极。“为了提高耐久性和循环寿命，我们一直在通过开发稳定的电解质、保护层和先进的材料来提高锂金属负极的可逆性。这种锂金属电池将适用于高续航里程的电动车和机器人，它们需要在有限的体积内获得更高的能量。”孙权男说。

基于液态电解质的锂金属电池

此外，LG新能源一直在开发高度稳定、不含液态电解质的全固态电池，以实现电池的绝对安全，避免电池层面上的起火。

据孙权男介绍，LG新能源的全固态电池是基于硫化物体系，具有几个优点：与氧化物基全固态电池相比，它无需高温烧结工艺，具有更高的离子导电率和软力学性能。与半固态电池相比，因为零液体系统和100摄氏度以上的卓越耐高温性，全固态电池可谓是最安全的电池。

基于硫化物体系的全固态电池

不过，据孙权男介绍，LG新能源也在开发基于聚合物的半固态电池。在其看来，这种半固态电解质有也优点。第一，可以使界面接触紧密。第二，能够更轻易地实现混合化学体系。第三，在工艺和系统方面，可以使用大多数锂离子电池的制造设施，与其它全固态电池相比，不需要高压来操作电芯。

“为了实现下一代电池并将其商业化，我们不仅进行从材料到制造技术的内部研发，还与许多大学、初创公司和研究人员合作。”孙权男说。