1. 全固態(tài)鋰電池的概述

傳統(tǒng)鋰離子電池采用有機液體電解液，在過度充電、內(nèi)部短路等異常的情況下，電池容易發(fā)熱，造成電解液氣脹、分解、自燃甚至爆炸，存在嚴重的安全隱患，這也是目前三元材料的一個短板。而基于固體電解質(zhì)的全固態(tài)鋰電池，采用固體電解質(zhì)，不含易燃、易揮發(fā)組分，徹底消除電池因漏液引發(fā)的電池冒煙、起火等安全隱患，被稱為最安全電池體系。

對于能量密度，中、美、日三國政府希望在 2020 年開發(fā)出 400～500 Wh/kg 的原型器件，2025～2030 年實現(xiàn)量產(chǎn)。根據(jù)目前材料體系發(fā)展路線，最有可能的就是金屬鋰負極的使用，金屬鋰在傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池中存在枝晶、粉化、SEI不穩(wěn)定、表面副反應(yīng)多等諸多技術(shù)問題，而固態(tài)電解質(zhì)與金屬鋰的兼容性使得使用鋰作負極成為可能，從而顯著實現(xiàn)能量密度的提升。

負極材料（Li、C、AL、鈦酸鋰等）特性有哪些？

（1）層狀結(jié)構(gòu)或者隧道結(jié)構(gòu)，利于脫嵌；

（2）結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，良好的充放電可逆性和循環(huán)性能；

（3）鋰離子盡可能多的插入和脫嵌；

（4）氧化還原電位低；

（5）首次不可逆放電容量低；

（6）與電解質(zhì)溶劑相容性較好；

（7）價格低廉，材料易得；

（8）安全性好；

（9）環(huán)境友好。

提高電池能量密度的途徑通常有哪些？

（1）提高正負極活性物質(zhì)占比；

（2）提高正負極材料的比容量（克容量）；

（3）減重瘦身。

如何提高鋰離子電池的充放電倍率？

（1）提高正負極的鋰離子擴散能力；

（2）提高電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率；

（3）降低電池內(nèi)阻（歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻）。