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固態(tài)鋰離子電池發(fā)展狀況如何

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年11月18日  

1.聚合物固態(tài)電解質


以PEO為代表的聚合物電解質是人們最早開發(fā)的固態(tài)電解質,固態(tài)聚合物電解質具有良好的可塑性,因此比較容易解決固態(tài)電解質存在的界面接觸問題,因此也得到了最多的關注,但是聚合物電解質本身常溫電導率較低,一般要加熱到60℃以上使用,同時固態(tài)聚合物電解質抗氧化性較差,因此無法匹配高電壓正極啊材料,這也導致了聚合物電解質的應用受到了很大的限制。


2.無機氧化物電解質


無機氧化物電解質,例如LLZO等材料相比于傳統(tǒng)的聚合物電解質具有很好的常溫電導率,同時氧化物電解質在高電壓下的穩(wěn)定性也更好,因此也得到了廣泛的關注,但是氧化物電解質與電極的界面接觸較差,為了解決界面接觸問題,高溫燒結是常見的方法,但是這可能會引起正極材料的分解,同時也大大新增了工藝的復雜性,同時氧化物固態(tài)電解質高昂的價格也限制了其大規(guī)模的應用。


3.硫化物固態(tài)電解質


固態(tài)硫化物電解質突出特點是其電導率高,在室溫下的電導率與傳統(tǒng)的碳酸酯類業(yè)態(tài)電解質持平,因此硫化物固態(tài)電解質也被寄予厚望,但是硫化物電解質也存在固態(tài)電解質的通病界面接觸差,采用硫化物電解質的電池往往要施加巨大的壓力才能正常的工作,同時硫化物電解質在空氣中水分用途下會發(fā)生分解,釋放H2S有毒氣體,因此硫化物固態(tài)電解質關于生產(chǎn)環(huán)境的要求極高,這也導致了成本的升高。


經(jīng)過多年的技術發(fā)展,動力鋰電池的市場已經(jīng)超越了3C消費電子類鋰離子電池,三元材料也取代了傳統(tǒng)的LCO材料成為動力鋰電池主流的正極材料,更高的能量密度是未來動力鋰電池發(fā)展的重要方向,為了滿足這一目標,高鎳化、單晶化是未來正極材料發(fā)展的重要趨勢,而在下一代電池技術上,固態(tài)電池是目前最為成熟的技術,整體上來看聚合物電解質良好的加工性能和低廉的價格是未來較有希望的一種固態(tài)電解質。


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