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国内外固态锂离子电池的最新发展状况

2021-12-01 16:15:31

锂电池已经在大家日常生活中无处不在,大到新能源汽车,小到遥控器都用到锂电池,那么大家知道固态锂离子电池吗?其实固态锂离子电池特使国内外发展的热点方向之一,据相关媒体报道,现阶段欧美在锂离子电池技术上处于劣势,短期内没有赶超的希望。因此,公司瞄准下一代固态锂离子电池的技术优势,专注于该领域的研发和生产。全固态电池是业界公认的下一代锂离子电池技术。固体电解质取代了传统的液体有机电解质,在一定程度上解决了传统锂离子电池安全性差的问题。目前,固体电解质基本上可分为三类。

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(1)聚合物固体电解质以PEO为代表的聚合物电解质是最早发展起来的固体电解质。固体聚合物电解质具有良好的塑性,更容易解决固体电解质的界面接触问题,因此受到了人们的广泛关注。但是,聚合物电解质本身在室温下的导电性较低,一般加热到60℃以上,同时固体聚合物电解质的抗氧化性较差,无法与高压阴极材料相匹配,这也限制了聚合物电解质的应用。


(2)无机氧化物电解质与传统的聚合物电解质相比,llzo等无机氧化物电解质具有良好的室温电导率,并且氧化物电解质在高压下具有更好的稳定性,因此也受到了广泛的关注。然而,氧化物电解质和电极之间的界面接触很差。为了解决界面接触问题,高温烧结是一种常用的方法,但高温烧结会引起阴极材料的分解,大大增加了工艺的复杂性。同时,氧化物固体电解质的昂贵价格也限制了其大规模应用。


(3)硫化物固体电解质固体硫化物电解质的突出特点是其高导电性。它在室温下的电导率与传统的碳酸盐商用电解液相同。因此,硫化物固体电解液也在意料之中,但硫化物电解液也有一个常见的固体电解液问题——界面接触不良,使用硫化物电解液的电池通常需要施加很大的压力才能正常工作。同时,硫化物电解液在空气中水的作用下分解,释放出H2S有毒气体。因此,硫化物固体电解质对生产环境的要求较高,也导致了成本的增加。经过多年的技术发展,动力锂电池市场已超过3C消费电子锂离子电池。三元材料也取代了传统的LCO材料,成为动力锂电池的主流正极材料。更高的能量密度是未来动力锂电池发展的重要方向。为了实现这一目标,高镍单晶化是未来阴极材料发展的重要趋势。在下一代电池技术中,固态电池是最成熟的技术。总的来说,聚合物电解质具有良好的加工性能和低廉的价格,是一种很有前途的固体电解质。


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