全固態(tài)二次鋰電池的優(yōu)點(diǎn)有哪些呢？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-12-15 16:31
點(diǎn)擊量：次
研究開發(fā)固體鋰電池，具有固體二次鋰電池的優(yōu)勢(shì)。固體二次鋰電池作為一種新型的鋰電池，具有能量密度高的優(yōu)點(diǎn)。固體鋰電池由于具有安全性能好、柔韌性好、對(duì)鋰枝晶抑制作用強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注。固體鋰電池有望成為下一代鋰電池的重要發(fā)展方向。
可靠的鋰電池。JPG
固體鋰電池的研究與開發(fā)
電解質(zhì)材料是固體鋰電池技術(shù)的核心。固體鋰電池的電解質(zhì)材料在很大程度上決定了固體鋰電池的性能參數(shù)，如功率密度、循環(huán)穩(wěn)定性、安全性能、高低溫性能和使用壽命。根據(jù)固體電解質(zhì)材料的種類，可分為聚合物固體鋰電池和無(wú)機(jī)固體鋰電池。不同類型電解質(zhì)的性能差異較大。根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不同，固體鋰電池可分為薄膜型和大容量型。
固體鋰電池只需改變電池結(jié)構(gòu)而不改變電池材料，即可將儲(chǔ)能密度從300KWH/KG提高到900KWH/KG，同時(shí)提高電池的安全性。據(jù)悉，該技術(shù)有望于2020年在歐美取得突破，徹底解決電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程和自燃的行業(yè)焦慮。
從目前能源密度不斷提高的趨勢(shì)和研發(fā)的進(jìn)展來(lái)看，中國(guó)提出的2025年400Wh/kg高能量密度正在加速新電池技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。目前，部分企業(yè)研發(fā)的全固態(tài)鋰電池能量密度可達(dá)300-400wh /kg，有望成為下一代高能密度電源和儲(chǔ)能電池技術(shù)的重要發(fā)展方向。全固態(tài)鋰電池的研究、開發(fā)和應(yīng)用已成為學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的共識(shí)。
固態(tài)鋰電池在電解質(zhì)固態(tài)方面不同于傳統(tǒng)鋰電池。所有的固態(tài)鋰電池都與傳統(tǒng)鋰電池相同，包括電池電池(正極、負(fù)極、電解液)，其工作原理與傳統(tǒng)鋰電池相同。據(jù)介紹，目前國(guó)內(nèi)第一條量產(chǎn)生產(chǎn)線主要生產(chǎn)高能量密度固態(tài)鋰離子電池、大容量柔性固態(tài)電池、高安全固態(tài)電池。另有6條生產(chǎn)線正在籌建中，力爭(zhēng)到2020年滿足汽車動(dòng)力電池企業(yè)的需求。
固體二次鋰電池的優(yōu)點(diǎn)
固態(tài)電池是一種電池技術(shù)。與目前普遍使用的鋰離子電池和鋰離子聚合物電池不同，固態(tài)電池是使用固體電極和固體電解質(zhì)的電池。固體鋰電池具有安全、高能量密度等突出優(yōu)點(diǎn)。固體鋰電池在繼承傳統(tǒng)鋰電池優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，在安全性和能量密度方面取得了很大的進(jìn)步。
與商用鋰離子電池相比，全固態(tài)鋰電池最突出的優(yōu)點(diǎn)是安全。固體電解質(zhì)不燃、不腐蝕、不揮發(fā)、無(wú)泄漏問題，所以所有固體電池都具有固有的安全性和更長(zhǎng)的使用壽命。
能量密度是容量和電池電壓的乘積。固體電解質(zhì)通常比有機(jī)電解質(zhì)具有更寬的電化學(xué)窗口，這有利于進(jìn)一步拓寬電池電壓范圍。在大容量電極的發(fā)展中，固體電解質(zhì)可以阻止鋰枝晶的生長(zhǎng)，從而從根本上避免了電池短路，使鋰作為負(fù)極成為可能。
固態(tài)二次鋰電池有望實(shí)現(xiàn)更高的功率密度。固體電解質(zhì)以鋰離子為單一載體，不存在濃差極化，因此可以在高電流條件下工作，提高電池的功率密度。
固體材料固有的高低溫穩(wěn)定性為全固態(tài)鋰電池在更大的溫度范圍內(nèi)工作提供了基本保證。
固體電解質(zhì)解決了固體電解質(zhì)界面膜(SEI)和鋰枝晶現(xiàn)象，大大提高了鋰電池的循環(huán)和使用壽命。
