固態(tài)鋰電池具備哪些顯著的優(yōu)點？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-09-05 17:54
點擊量：次
相比于傳統(tǒng)的鋰離子電池，固態(tài)鋰電池具有顯著優(yōu)點：
(1)高安全性能：傳統(tǒng)鋰離子電池采用有機液體電解液，在過度充電、內部短路等異常的情況下，電池容易發(fā)熱，造成電解液氣脹、自燃甚至爆炸，存在嚴重的安全隱患。而很多無機固態(tài)電解質材料不可燃、無腐蝕、不揮發(fā)、不存在漏液問題，聚合物固體電解質相比于含有可燃溶劑的液態(tài)電解液，電池安全性也大幅提高。
(2)高能量密度：固態(tài)鋰電池負極可采用金屬鋰，電池能量密度有望達到300～400Wh/kg甚至更高;其電化學穩(wěn)定窗口可達5V以上，可匹配高電壓電極材料，進一步提升質量能量密度;沒有液態(tài)電解質和隔膜，減輕電池重量，壓縮電池內部空間，提高體積能量密度;安全性提高，電池外殼及冷卻系統(tǒng)模塊得到簡化，提高系統(tǒng)能量密度。
(3)循環(huán)壽命長：有望避免液態(tài)電解質在充放電過程中持續(xù)形成和生長SEI膜的問題和鋰枝晶刺穿隔膜問題，大大提升金屬鋰電池的循環(huán)性和使用壽命。
(4)工作溫度范圍寬：固態(tài)鋰電池針刺和高溫穩(wěn)定性極好，如全部采用無機固體電解質，最高操作溫度有望達到300℃，從而避免正負極材料在高溫下與電解液反應可能導致的熱失控。
(5)生產效率提高：無需封裝液體，支持串行疊加排列和雙極機構，可減少電池組中無效空間，提高生產效率。
(6)具備柔性優(yōu)勢：全固態(tài)鋰電池可以制備成薄膜電池和柔性電池，相對于柔性液態(tài)電解質鋰電池，封裝更為容易、安全，未來可應用于智能穿戴和可植入式醫(yī)療設備等。
(1)高安全性能：傳統(tǒng)鋰離子電池采用有機液體電解液，在過度充電、內部短路等異常的情況下，電池容易發(fā)熱，造成電解液氣脹、自燃甚至爆炸，存在嚴重的安全隱患。而很多無機固態(tài)電解質材料不可燃、無腐蝕、不揮發(fā)、不存在漏液問題，聚合物固體電解質相比于含有可燃溶劑的液態(tài)電解液，電池安全性也大幅提高。
(2)高能量密度：固態(tài)鋰電池負極可采用金屬鋰，電池能量密度有望達到300～400Wh/kg甚至更高;其電化學穩(wěn)定窗口可達5V以上，可匹配高電壓電極材料，進一步提升質量能量密度;沒有液態(tài)電解質和隔膜，減輕電池重量，壓縮電池內部空間，提高體積能量密度;安全性提高，電池外殼及冷卻系統(tǒng)模塊得到簡化，提高系統(tǒng)能量密度。
(3)循環(huán)壽命長：有望避免液態(tài)電解質在充放電過程中持續(xù)形成和生長SEI膜的問題和鋰枝晶刺穿隔膜問題，大大提升金屬鋰電池的循環(huán)性和使用壽命。
(4)工作溫度范圍寬：固態(tài)鋰電池針刺和高溫穩(wěn)定性極好，如全部采用無機固體電解質，最高操作溫度有望達到300℃，從而避免正負極材料在高溫下與電解液反應可能導致的熱失控。
(5)生產效率提高：無需封裝液體，支持串行疊加排列和雙極機構，可減少電池組中無效空間，提高生產效率。
(6)具備柔性優(yōu)勢：全固態(tài)鋰電池可以制備成薄膜電池和柔性電池，相對于柔性液態(tài)電解質鋰電池，封裝更為容易、安全，未來可應用于智能穿戴和可植入式醫(yī)療設備等。
