什么是全固態(tài)鋰電池?介紹全固態(tài)鋰電池技術發(fā)展
來源：寶鄂實業(yè)
2019-12-15 21:23
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什么是全固態(tài)鋰電池?全固態(tài)鋰電池技術發(fā)展。近年來，學術界和工業(yè)界對全固態(tài)鋰電池寄予厚望。全固態(tài)鋰電池發(fā)展最重要的驅動力之一是安全性。電池安全在所有應用中排名第一。電池安全的核心問題是防止熱逃逸和熱擴散。
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什么是全固態(tài)鋰電池?
所謂“全固態(tài)鋰電池”是指在工作溫度范圍內使用的電極和電解液材料均為固態(tài)，不含任何液體成分的鋰電池，故我們稱之為“全固態(tài)鋰電解液電池”。根據(jù)它能否反復充電并放好，可以進一步分為全固態(tài)鋰一次電池和全固態(tài)鋰二次電池，一次電池一直是有用的。
所有固體鋰二次電池分為固體鋰離子電池和鋰金屬電池,兩個概念應該是不同的,所謂的所有固體金屬鋰電池負極金屬鋰,當前使用的電池負極碳、硅碳和鈦酸鋰。全固態(tài)鋰電池的概念出現(xiàn)在鋰離子電池之前，后者只有25年的歷史，是由日本人發(fā)明的，已經在汽車上使用了十多年。早期所指的全固態(tài)鋰電池，都是以鋰金屬為負極的全固態(tài)鋰金屬電池。這是以前的概念。
全固態(tài)鋰電池的優(yōu)點
1)安全性好，電解液無腐蝕性，不易燃，無泄漏問題;
2)高溫穩(wěn)定性好，能在60℃~ 120℃之間工作;
3)更高的能量密度。固體電解質具有良好的力學性能，可以有效抑制鋰直徑增長引起的短路，這使得選擇理論容量較高的電極材料成為可能，如鋰作為負極。固體電解質的電壓窗更寬，所以電勢更高的材料可以用作正極，而不必擔心電解質分解。
4)固體電解質支持電池電池的薄膜設計，最低可達數(shù)納米，拓寬了鋰電池的應用范圍，使電池的柔性成為可能。
5)可選用充放電過程中電阻大、體積變化大的材料制作正負極。只要成膜性能好，即使材料電阻大，只要足夠薄，電池特性也不會受到明顯影響。
全固態(tài)鋰電池技術發(fā)展
根據(jù)目前的技術發(fā)展趨勢，固態(tài)鋰電池有望在2030年實現(xiàn)固態(tài)電解質技術的突破，單體能量密度可達500Wh/kg以上，具備量產能力。
固態(tài)鋰電池是最潛在的候選人現(xiàn)有的高能量密度鋰離子電池技術,其能量密度將2 ~ 5倍,現(xiàn)有的鋰離子電池,周期和使用壽命更長,比,更高的性能,可以解決現(xiàn)有液體電解質鋰離子電池的安全問題。
全固態(tài)鋰電池高溫循環(huán)高溫熱失控的特點優(yōu)于液態(tài)電解質電池、模塊和系統(tǒng)級,通過電源管理,熱管理系統(tǒng),可以進一步防止電池熱控制和熱擴散,相對于液體電解質電池,可以更好地保護絕緣材料中使用的模塊和系統(tǒng),而不是像這樣,冷卻和熱絕緣。
所有的固態(tài)電池都很輕，并且有很高的能量密度。全固態(tài)電解質使用后，鋰離子電池適用的材料體系也會發(fā)生變化。金屬鋰可以代替石墨做負極，可以顯著降低負極材料的消耗，顯著提高整個電池的能量密度。
結論:與傳統(tǒng)鋰電池相比，固態(tài)電池具有更高的能量密度、更高的功率和更長的使用時間，這是下一代鋰電池發(fā)展的大趨勢。
