全固態(tài)鋰電池相比于液態(tài)鋰離子電池的優(yōu)勢有哪些
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-10-15 14:41
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1) 安全性能高
由于液態(tài)電解質(zhì)中含有易燃的有機(jī)溶劑，發(fā)生內(nèi)部短路時(shí)溫度驟升容易引起燃燒，甚至爆炸，需要安裝抗溫升和防短路的安全裝置結(jié)構(gòu)，這樣會增加成本，但仍無法徹底解決安全問題。號稱BMS做到全球最好的特斯拉，在今年僅國內(nèi)就有Model S發(fā)生嚴(yán)重起火事件。
很多無機(jī)固體電解質(zhì)材料不可燃、無腐蝕、不揮發(fā)、不存在漏液問題，也有望克服鋰枝晶現(xiàn)象，因而基于無機(jī)固體電解質(zhì)的全固態(tài)鋰二次電池有望具有很高的安全特性。聚合物固體電解質(zhì)仍然存在一定的可燃燒風(fēng)險(xiǎn)，但相比于含有可燃溶劑的液態(tài)電解液電池，安全性也有較大提高。
(2) 能量密度高
目前，市場中應(yīng)用的鋰離子電池電芯能量密度最高達(dá)到300Wh/kg左右。對全固態(tài)鋰電池來說，如果負(fù)極采用金屬鋰，電池能量密度有望達(dá)到300-400Wh/kg，甚至更高。需要說明的是，由于固體電解質(zhì)密度高于液態(tài)電解質(zhì)，對于正負(fù)極材料一樣的體系，液態(tài)電解質(zhì)的鋰電池能量密度要顯著高于全固態(tài)鋰電池。之所以說全固態(tài)鋰二次電池能量密度高，是因?yàn)樨?fù)極可能采用金屬鋰材料。
(3) 循環(huán)壽命長
固體電解質(zhì)有望避免液態(tài)電解質(zhì)在充放電過程中持續(xù)形成和生長固體電解質(zhì)界面膜的問題和鋰枝晶刺穿隔膜問題，有可能大大提升金屬鋰電池的循環(huán)性和使用壽命。
(4) 工作溫度范圍寬
全固態(tài)鋰電池如果全部采用無機(jī)固體電解質(zhì)，最高操作溫度有望提高到300℃甚至更高，目前，大容量全固態(tài)鋰電池的低溫性能有待提高。具體電池的工作溫度范圍，主要與電解質(zhì)及界面電阻的高低溫特性有關(guān)。
(5) 電化學(xué)窗口寬
全固態(tài)鋰電池的電化學(xué)穩(wěn)定窗口寬，有可能達(dá)到5V，適應(yīng)于高電壓型電極材料，有利于進(jìn)一步提高能量密度。目前主流的三元電池在4.2V-4.5V之間。
(6) 具備柔性優(yōu)勢
全固態(tài)鋰電池可以制備成薄膜電池和柔性電池，未來可應(yīng)用于智能穿戴和可植入式醫(yī)療設(shè)備等。相對于柔性液態(tài)電解質(zhì)鋰電池，封裝更為容易、安全。
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