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_能见度
作为全球动力电池领导者当代安培科技有限公司的主要国际竞争对手，韩国LG新能源透露了该公司下一代电池技术的方向。
6月9日在宜宾举行的2023世界动力电池大会上，LG新能源副总裁孙全南表示，LG新能源持续投资研发基于液体电解质的锂硫电池和锂金属电池，以克服目前锂离子电池的能量密度限制；开发不含液体电解质的高稳定全固态电池，克服电池安全问题。更值得注意的是，公司仍然致力于被业界认为是“中间过渡路线”的半固态电池的商业化。
孙全南在演讲中还透露了这几大电池路线的研发目标。它说，“首先，我们计划在2026年前实现‘安全和改进的’聚合物基半固体电池的商业化。随后，我们将使用更高容量的阴极，如硅或锂金属，以增加能量密度。最后，随着硫化物基全固态电池的发展，我们将能够在电池层面实现绝对安全，不会发生火灾和爆炸。”
“此外，计划在2027年和2028年分别开发基于液体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，达到最高的比能量和能量密度。”孙全南说。
孙全南在演讲中表示，30年来，电动车电池的性能一直在提高。LG新能源致力于通过创新的正负极材料提高能量密度和快速充电，通过制造创新降低成本，通过安全增强隔膜技术全面提升安全性。
“现在，电动汽车市场的增长已逐渐转变为用户主导的市场导向驱动。随着电动汽车的商业价值、潜在用户的满意度和购买偏好的提高，各国电动汽车的细分市场正在快速增长。下一代电动车需要什么性能才能超越现在的燃油车？”
孙全南认为，首先，每次充电的续航里程会超过600公里。二是电池20分钟内充满80%高效率，10年质保，行驶30万公里以上的保障。第三，在购买平价上，成本会和燃油车相当。最后，必须有安全保障问题。
下一代电池需要满足的要求
因此，“在下一代电池技术中，我们需要克服当前锂离子电池的局限性，开发新的电池系统，并专注于续航里程和安全性的提高。”孙全南说。
首先是锂硫电池，能量密度高，重量轻。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，电池最大比能量超过500Wh/kg。
“因为硫是最便宜的正极活性材料，我们可以比锂离子电池降低30%到40%的材料成本。这种轻型电池将用于航空空，如高空伪卫星和城市空交通系统，以及重型电卡和电动公交车等商用车辆。”孙全南说。
基于液体电解质的锂硫电池
同时，LG新能源一直在研发高体积能量密度的锂金属电池。电池的堆密度可以达到1000Wh/L左右，采用薄的锂金属负极。“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、保护层和先进材料来提高锂金属阳极的可逆性。这种锂金属电池将适用于高续航里程的电动汽车和机器人，它们需要在有限的体积内获得更高的能量。”孙全南说。
基于液体电解质的锂金属电池
此外，LG新能源一直在研发高稳定性、无液体电解质的全固态电池，以实现电池的绝对安全，避免电池层面的火灾。
据孙全南介绍，LG新能源的全固态电池基于硫化物体系，有几大优势:与氧化物基全固态电池相比，不需要高温烧结工艺，具有更高的离子电导率和柔软的机械性能。与半固态电池相比，全固态电池是最安全的电池，因为它的零液体体系和优异的100摄氏度以上的耐高温性能。
基于硫化物体系的全固态电池
不过据孙全南透露，LG新能源也在研发基于聚合物的半固体电池。在其看来，这种半固态电解质具有优势。首先，它可以使界面紧密接触。第二，混合化学系统更容易实现。再次，在工艺和系统上，大部分锂离子电池制造设施都可以使用，而且相对于其他全固态电池，不需要高电压来运行电芯。
“为了实现下一代电池的商业化，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、创业公司和研究人员合作。”孙全南说。
责任编辑：康逸梅校对：张亮亮