鉅大LARGE | 點擊量:920次 | 2020年12月27日
你對全固態(tài)鋰離子電池了解多少?
1.概述所有固體鋰離子電池
全固態(tài)鋰離子電池中的數(shù)據(jù)均為固態(tài)數(shù)據(jù),不含任何液體。全固態(tài)鋰離子電池分為全固態(tài)鋰離子電池和全固態(tài)金屬鋰離子電池,前者的負(fù)極不含金屬鋰,后者的負(fù)極不含金屬鋰。
在液態(tài)鋰離子電池之前,全固態(tài)金屬鋰離子電池就已經(jīng)存在了,但是與鋰(鋰枝晶)使用相關(guān)的安全問題在市場上還沒有出現(xiàn)參見我之前在Goodenough上發(fā)表的文章
翁偉:約翰古迪納發(fā)了一個新帖子~轉(zhuǎn)貼到知乎
根據(jù)技術(shù)的發(fā)展趨勢,與液態(tài)鋰離子電池相比,全固態(tài)金屬鋰離子電池可能具有安全性能好、能量密度高、循環(huán)壽命長等優(yōu)點。近年來,固體電解質(zhì)數(shù)據(jù),尤其是硫化物電解質(zhì)數(shù)據(jù),在離子電導(dǎo)率方面取得了重大突破,全固態(tài)鋰離子電池技術(shù)逐漸受到世界各地研究機(jī)構(gòu)和大型公司的關(guān)注。
2.所有固體鋰離子電池的分類
隨著全固態(tài)鋰離子電池的推廣,各種全固態(tài)或固態(tài)鋰離子電池的概念層出不窮。
固態(tài)鋰離子電池:一些研究人員將固體電解質(zhì)和少量液體電解質(zhì)的高質(zhì)量或體積比的電池稱為固態(tài)電池。
全固態(tài)鋰離子電池:電池由固態(tài)電極和固態(tài)電解質(zhì)數(shù)據(jù)組成。在工作溫度范圍內(nèi),電池不含任何質(zhì)量和體積分?jǐn)?shù)的液體電解質(zhì)。
3.全固態(tài)鋰離子電池的潛在優(yōu)勢
高安全性能:固體電解質(zhì)替代可燃液體電解質(zhì),固體電解質(zhì)有望克服鋰枝晶的出現(xiàn)
高能量密度:負(fù)極可為金屬鋰負(fù)極
循環(huán)壽命長:可防止液體電解質(zhì)充放電過程中固體電解質(zhì)界面膜的形成和生長
電化學(xué)窗寬:可達(dá)5V,適用于高壓正電極數(shù)據(jù)
回收方便:無廢液,處理相對簡單
4.全固態(tài)鋰離子電池的缺點
具體關(guān)鍵技能問題:
固態(tài)電解質(zhì)和電極之間的界面:包含大阻抗以及陽極和電解質(zhì)界面之間的界面相容性差(正極材料和電解液之間的空間電荷層,構(gòu)成元素擴(kuò)散和反應(yīng)之間的負(fù)極材料和電解質(zhì)和電極材料充放電體積變化引起的界面應(yīng)力),鋰金屬陽極和電解質(zhì)之間的反應(yīng);
正極數(shù)據(jù)中高效離子和電子輸運通道的構(gòu)建
具體解決方法:
添加電極和電解質(zhì)界面修飾層(緩沖層)
對正電極數(shù)據(jù)粒子進(jìn)行包覆和修飾
納米技術(shù)的使用(數(shù)據(jù)納米化,改變數(shù)據(jù)的微納米結(jié)構(gòu)描述)
電解液改性(更換元件、數(shù)據(jù)合成)等。