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國內外固態鋰離子電池的最新發展狀況

2021-12-01 16:15:31

鋰電池已經在大家日常生活中無處不在,大到新能源汽車,小到遙控器都用到鋰電池,那么大家知道固態鋰離子電池嗎?其實固態鋰離子電池特使國內外發展的熱點方向之一,據相關媒體報道,現階段歐美在鋰離子電池技術上處于劣勢,短期內沒有趕超的希望。因此,公司瞄準下一代固態鋰離子電池的技術優勢,專注于該領域的研發和生產。全固態電池是業界公認的下一代鋰離子電池技術。固體電解質取代了傳統的液體有機電解質,在一定程度上解決了傳統鋰離子電池安全性差的問題。目前,固體電解質基本上可分為三類。

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(1)聚合物固體電解質以PEO為代表的聚合物電解質是最早發展起來的固體電解質。固體聚合物電解質具有良好的塑性,更容易解決固體電解質的界面接觸問題,因此受到了人們的廣泛關注。但是,聚合物電解質本身在室溫下的導電性較低,一般加熱到60℃以上,同時固體聚合物電解質的抗氧化性較差,無法與高壓陰極材料相匹配,這也限制了聚合物電解質的應用。


(2)無機氧化物電解質與傳統的聚合物電解質相比,llzo等無機氧化物電解質具有良好的室溫電導率,并且氧化物電解質在高壓下具有更好的穩定性,因此也受到了廣泛的關注。然而,氧化物電解質和電極之間的界面接觸很差。為了解決界面接觸問題,高溫燒結是一種常用的方法,但高溫燒結會引起陰極材料的分解,大大增加了工藝的復雜性。同時,氧化物固體電解質的昂貴價格也限制了其大規模應用。


(3)硫化物固體電解質固體硫化物電解質的突出特點是其高導電性。它在室溫下的電導率與傳統的碳酸鹽商用電解液相同。因此,硫化物固體電解液也在意料之中,但硫化物電解液也有一個常見的固體電解液問題——界面接觸不良,使用硫化物電解液的電池通常需要施加很大的壓力才能正常工作。同時,硫化物電解液在空氣中水的作用下分解,釋放出H2S有毒氣體。因此,硫化物固體電解質對生產環境的要求較高,也導致了成本的增加。經過多年的技術發展,動力鋰電池市場已超過3C消費電子鋰離子電池。三元材料也取代了傳統的LCO材料,成為動力鋰電池的主流正極材料。更高的能量密度是未來動力鋰電池發展的重要方向。為了實現這一目標,高鎳單晶化是未來陰極材料發展的重要趨勢。在下一代電池技術中,固態電池是最成熟的技術。總的來說,聚合物電解質具有良好的加工性能和低廉的價格,是一種很有前途的固體電解質。


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