如何推進(jìn)我國(guó)固態(tài)鋰電池關(guān)鍵材料發(fā)展
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-05-11 10:31
點(diǎn)擊量：次
①加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，健全產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系
②突破核心技術(shù)，打通產(chǎn)業(yè)化道路
③加快標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，增強(qiáng)國(guó)際影響力
在目前各種新型電池體系中，固態(tài)鋰電池采用全新固態(tài)電解質(zhì)取代當(dāng)前有機(jī)電解液和隔膜，具有高安全性、高體積能量密度，同時(shí)與不同新型高比能電極體系具有廣泛適配性，可進(jìn)一步提升質(zhì)量能量密度，從而有望成為下一代動(dòng)力電池的終極解決方案。
固態(tài)鋰電池作為替代傳統(tǒng)鋰電的未來(lái)電池技術(shù)方向之一，吸引了眾多國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)進(jìn)行研發(fā)，在固體電解質(zhì)材料、界面性能優(yōu)化、電極材料選擇以及成本、工藝上還有相當(dāng)長(zhǎng)的路要走，不論是生產(chǎn)工藝制程、或是生產(chǎn)線的周遭環(huán)境都需要大量的資本投入和嚴(yán)格參數(shù)控制，相信隨著研發(fā)技術(shù)的推動(dòng)和深入，固態(tài)鋰電池產(chǎn)業(yè)化步伐將逐步加快。
固態(tài)鋰電池是一類(lèi)使用固體電極材料和固體電解質(zhì)材料的鋰電池。
與液態(tài)鋰電池，混合固液鋰電池不同，固態(tài)鋰電池的電池單體中不含有任何液體電解質(zhì)、液態(tài)溶劑及液態(tài)添加劑。
固態(tài)鋰電池在安全性、循環(huán)性、耐高溫性、能量密度等方面展現(xiàn)出巨大優(yōu)勢(shì)，對(duì)材料的性能指標(biāo)要求也不同。
遷移數(shù)過(guò)低，陰離子會(huì)集聚在電極表面導(dǎo)致電池極化加劇，增大電池內(nèi)阻。
相關(guān)材料要具備良好的物理相容性和化學(xué)相容性，保證固態(tài)電解質(zhì)和固體電極接觸充分，在服役過(guò)程中界面接觸穩(wěn)定，不易分離，同時(shí)電解質(zhì)和電極之間無(wú)電化學(xué)副反應(yīng)發(fā)生。
根據(jù)電池材料組成，固態(tài)鋰電池可分為固態(tài)電解質(zhì)、正極活性物質(zhì)、負(fù)極活性物資、導(dǎo)電劑和集流體。
固態(tài)電解質(zhì)是固態(tài)鋰電池的核心部件，目前主要有聚合物固態(tài)電解質(zhì)、氧化物固態(tài)電解質(zhì)、硫化物固態(tài)電解質(zhì)三大類(lèi)。
聚合物固態(tài)電解質(zhì)由聚合物基體和鋰鹽絡(luò)合而成。
氧化物固態(tài)電解質(zhì)具有較高的離子導(dǎo)電性、優(yōu)良的耐高溫性、較寬的電化學(xué)窗口、接近1的鋰離子遷移數(shù)等優(yōu)勢(shì)，是當(dāng)前的研發(fā)熱點(diǎn)。
氧化物固態(tài)電解質(zhì)根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景可分為薄膜型和非薄膜型。
硫化物固態(tài)電解質(zhì)是目前固態(tài)電解質(zhì)體系中離子電導(dǎo)率最高的電解質(zhì)，但開(kāi)發(fā)難度最大。
硫化物固態(tài)電解質(zhì)根據(jù)組成組元可分為二元硫化物和三元硫化物。
固態(tài)鋰電池可以使用液態(tài)鋰電池幾乎所有的負(fù)極材料，包括碳族材料、氧化物材料等。
硅基和錫基理論比容量高達(dá)4200mA·h/g和994 mA·h/g，有望成為新一代負(fù)極材料。
憑借固態(tài)電解質(zhì)先天優(yōu)勢(shì)，金屬鋰及鋰合金也是固態(tài)鋰電池主要的負(fù)極材料之一，理論比容量達(dá)3860 mA·h/g。
聲明： 本網(wǎng)站所發(fā)布的文章，均來(lái)自于互聯(lián)網(wǎng)，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系刪除
