你對全固態(tài)鋰電池了解多少？全固態(tài)鋰電池可能具備的優(yōu)勢講解
來源：寶鄂實業(yè)
2019-05-12 21:41
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1. 全固態(tài)鋰電池概述
全固態(tài)鋰電池中的所有材料均使用固體材料，不含有任何液體。全固態(tài)鋰電池又分為全固態(tài)鋰離子電池和全固態(tài)金屬鋰電池，二者的區(qū)別在于前者負(fù)極不含有金屬鋰，后者負(fù)極為金屬鋰。
全固態(tài)金屬鋰電池的研究要早于液態(tài)鋰離子電池，但是由于鋰金屬的使用導(dǎo)致的安全問題（鋰枝晶）不能應(yīng)用于市場--也可參見我前一篇關(guān)于Goodenough老爺子的一篇文章~
2.全固態(tài)鋰電池的分類
伴隨著全固態(tài)鋰電池?zé)岬呐d起，各種“全固態(tài)”或“固態(tài)”概念的鋰電池相繼出現(xiàn)，存在著混淆概念的現(xiàn)狀。
固態(tài)鋰電池：一些研究人員把電芯中含有較高質(zhì)量或體積比的固體電解質(zhì)，同時含有少量液體電解質(zhì)的電池成為“固態(tài)電池”，但這實際上不是全固態(tài)電池。
全固態(tài)鋰電池：電芯由固態(tài)電極和固態(tài)電解質(zhì)材料構(gòu)成，電芯在工作溫度范圍內(nèi)，不含有任何質(zhì)量及體積分?jǐn)?shù)的液體電解質(zhì)。
3.全固態(tài)鋰電池可能具備的優(yōu)勢
- 安全性能高：固體電解質(zhì)取代可燃的液體電解質(zhì)，且固體電解質(zhì)有望客服鋰枝晶的產(chǎn)生
- 能量密度高：負(fù)極可能采用鋰金屬負(fù)極
- 循環(huán)壽命長：有望避免液體電解質(zhì)再充放電過程中持續(xù)形成和生長固體電解質(zhì)界面膜
- 電化學(xué)窗口寬：有可能達(dá)到5V，適用于高電壓正極材料
- 回收方便：無廢液，處理相對簡單
4.全固態(tài)鋰電池的缺陷
具體的關(guān)鍵技術(shù)問題：
- 固體電解質(zhì)與電極之間的界面：包括正極與電解質(zhì)之間界面阻抗大以及界面相容性差（正極材料與電解質(zhì)之間形成的空間電荷層，正極材料與電解質(zhì)間的元素擴(kuò)散和反應(yīng)，電極材料充放電時體積變化導(dǎo)致的界面應(yīng)力）、金屬鋰負(fù)極與電解質(zhì)之間的反應(yīng)；
- 正極材料內(nèi)部有效的離子和電子傳輸通道的構(gòu)筑；
具體的解決方案：
- 添加電極與電解質(zhì)界面修飾層（緩沖層）
- 對正極材料顆粒進(jìn)行包覆和修飾
- 納米技術(shù)的應(yīng)用（材料的納米化，改變材料的微納米結(jié)構(gòu)形貌）
- 電解質(zhì)的改性（元素替換、材料復(fù)合）等......
5.核心材料介紹
- 固體電解質(zhì)：目前研究主要集中在聚合物、氧化物和硫化物類固體電解質(zhì)
另注：文章還討論了電極材料以及其他全固態(tài)電池的問題，如有需要，請前往原文仔細(xì)閱讀~
最后：處于國家復(fù)興大背景中的中國全固態(tài)鋰二次電池研究進(jìn)度已經(jīng)處在快速發(fā)展的階段。期待此次我國電池行業(yè)能夠抓住電池技術(shù)迭代的機(jī)會，實現(xiàn)電池和汽車領(lǐng)域的并跑與領(lǐng)跑。
新能源汽車產(chǎn)業(yè)距離第一次的大爆發(fā)已經(jīng)有幾年了，棋至中盤，業(yè)績分化越來越強(qiáng)烈。
比如下游的整車制造、電池組裝，由于門檻較低，隨著投資大躍進(jìn)，很快形成產(chǎn)能過剩，賺了營收不賺利潤，部分二三線的廠家更是風(fēng)雨飄搖。
而另一邊廂，上游材料領(lǐng)域里，由于門檻更高，高速需求擴(kuò)張之下嚴(yán)重供不應(yīng)求，廠家們普遍賺的喜笑顏開。
比如君臨曾經(jīng)分析過的格林美，因為和下游電池廠寧德時代簽了供貨大單，一季度盈利預(yù)計為1.42億元至1.73億元，同比增長40%至70%。
這樣的業(yè)績，讓多少A股公司羨慕嫉妒恨。
去年央視播放紀(jì)錄片《大國重器》，寧德時代作為鋰電池行業(yè)的代表浮出水面，很多業(yè)外的群眾才第一次知道這個中國新能源產(chǎn)業(yè)鏈的航母級存在。
也就是在這一年，寧德時代CATL第一次奪下了該年全球鋰離子動力電池銷量榜的冠軍。
曾記得，十多年前，日本的電池產(chǎn)量一度占到世界的95%以上，稱雄世界，我國的產(chǎn)業(yè)界只能仰視那高不可攀的存在。
沒想到，僅僅幾年時間，我國的電池巨頭們便如大象闖進(jìn)了瓷器店一般，將日本人的生意攪了個天翻地覆。
伴隨著寧德時代的如日中天，一批簇?fù)碓谒苓叺纳嫌萎a(chǎn)業(yè)鏈供貨商們，也跟著吃香喝辣，這種景象，就跟當(dāng)年的蘋果產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)商們?nèi)绯鲆晦H。
