全固態(tài)鋰離子電池和全固態(tài)金屬鋰電池二者的區(qū)別在于什么?
來源:寶鄂實業(yè)
2019-09-22 22:52
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所有固態(tài)鋰電池中的所有材料均采用固態(tài)材料,不含任何液體。全固態(tài)鋰電池分為全固態(tài)鋰離子電池和全固態(tài)金屬鋰電池。兩者的區(qū)別在于前者的負極沒有鋰金屬,后者的負極有鋰金屬。
全固態(tài)金屬鋰電池的研究比液態(tài)鋰離子電池早,但由于使用金屬鋰(鋰枝晶)而引起的安全問題在市場上無法應用-
與液態(tài)鋰離子電池相比,全固態(tài)金屬鋰電池具有安全性好、能量密度高、循環(huán)壽命長等優(yōu)點。近年來,固體電解質材料,特別是硫化物電解質材料在離子導電性方面取得了重大突破,全固態(tài)鋰電池技術逐漸引起世界范圍內研究開發(fā)機構和大型企業(yè)的重視。
2。全固態(tài)鋰電池的分類
隨著全固態(tài)鋰電池熱的興起,各種各樣的“全固態(tài)”或“固態(tài)”鋰電池概念相繼出現(xiàn),出現(xiàn)了概念混亂的現(xiàn)狀。
固態(tài)鋰電池:一些研究人員已經將質量或體積比較高的固態(tài)電解液和少量液態(tài)電解液的電池變成了“固態(tài)電池”,但這并不是所有的固態(tài)電池。
全固態(tài)鋰電池:核心由固態(tài)電極和固態(tài)電解液材料組成。芯不含工作溫度范圍內任何質量或體積分數(shù)的液體電解質。
三。全固態(tài)鋰電池的可能優(yōu)勢
安全性能高:固體電解質代替易燃液體電解質,預計固體電解質將產生鋰枝晶供客戶使用。
高能量密度:負極可采用金屬鋰負極
循環(huán)壽命長:在液體電解質充放電過程中,可避免固體電解質邊界膜的連續(xù)形成和生長。
電化學窗口寬度:可達5V,適用于高壓陰極材料
回收方便:無廢液,處理相對簡單
4。全固態(tài)鋰電池的缺陷
具體關鍵技術問題:
固體電解質與電極的界面:阻抗大,界面相容性差(陰極材料與電解質之間形成空間電荷層,陰極材料與電解質之間發(fā)生元素擴散和反應)。充放電過程中電極材料體積變化引起的界面應力,負極與電解液的鋰金屬反應;
陰極材料中有效離子和電子輸運通道的構建;
具體解決方案:
在電極和電解質之間添加界面改性層(緩沖層)
陰極材料粒子的包覆與改性
納米技術的應用(材料的納米化、微納米結構的變化和材料的形貌)
電解液的改性(元素置換、材料配制等)
5。核心材料介紹
固體電解質:目前的研究重點是聚合物、氧化物和硫化物固體電解質
注:本文還討論了電極材料及其它全固態(tài)電池。如有必要,請參閱原文并仔細閱讀。~
最后:
在民族復興的大背景下,我國全固態(tài)鋰二次電池的研究進展正處于快速發(fā)展階段。預計我國電池行業(yè)將抓住電池技術迭代的機遇,實現(xiàn)電池與汽車領域的并行運行和領先。
















