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簡述全固態(tài)鋰電池的優(yōu)缺點

鉅大LARGE  |  點擊量:4281次  |  2022年04月14日  

全固態(tài)鋰離子電池是一種使用固體電極和固體電解質(zhì)的新型電池,它的結(jié)構(gòu)包括正極、電解質(zhì)、負極,全部由固態(tài)材料組成。其高密度性、高安全性、高輸出功率等性能與傳統(tǒng)液態(tài)電池相比更具優(yōu)勢,在新能源汽車領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊,是有望替代目前鋰離子電池的下一代電池。


優(yōu)點:


1、安全性能高。液態(tài)的電解質(zhì)短路時,溫度升高,將電解質(zhì)點燃而發(fā)生爆炸。而固態(tài)電解質(zhì)不可燃、無腐蝕、不揮發(fā)、不存在漏液問題,也克服了鋰枝晶現(xiàn)象,因而全固態(tài)電池具有極高安全性。


2、能量密度高。能量密度高重要是因為固態(tài)電解質(zhì)一般擁有較寬的電化學(xué)窗口,就像一個個小框相同,因此可以裝更多的高電壓正極材料。加上固態(tài)電池體積小、穩(wěn)定,可以讓電池管理更為簡化,能量密度自然會大大提高。


3、相對較輕。在傳統(tǒng)鋰離子電池中,隔膜和電解液加起來占據(jù)了電池中近40%的體積和25%的質(zhì)量,而使用固態(tài)電解質(zhì)自然就可以減小體積和質(zhì)量。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

4、循環(huán)性能強。固態(tài)電解質(zhì)解決了液態(tài)電解質(zhì)在充放電過程中形成的固體電解質(zhì)界面膜的問題和鋰枝晶現(xiàn)象,大大提升了鋰離子電池的循環(huán)性和使用壽命。


缺點:


1、界面阻抗過大。固態(tài)電解質(zhì)與電極材料之間的界面是固-固狀態(tài),因此電極與電解質(zhì)之間的有效接觸較弱,離子在固體物質(zhì)中傳輸動力學(xué)低。


2、快充比較難。電池的阻抗、電導(dǎo)率等問題表現(xiàn)出來就是內(nèi)阻大,就會阻礙充電,而且因為內(nèi)阻大,在充電過程中會造成能量的損失,這部分能量的浪費是無法忽視的問題。


3、成本價格高。成本是阻止商業(yè)化的最大因素,沒有利潤,自然沒有市場。固態(tài)電池制備工藝不夠成熟,電池使用數(shù)據(jù)收集不全面。

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