固態(tài)電池有明顯優(yōu)勢

日前，一條充電1分鐘，續(xù)駛800公里的消息招引了業(yè)界的眼球，把人們的視線聚焦到了固態(tài)電池上。盡管這條由菲斯克公司所披露的消息依然有許多值得商討之處，但至少說明固態(tài)電池優(yōu)勢明顯，有望成為新動(dòng)力轎車動(dòng)力鋰電池開展新的方向。

現(xiàn)在新動(dòng)力轎車大多運(yùn)用的都是傳統(tǒng)的鋰離子電池，都含有液態(tài)有機(jī)電解質(zhì)，不含液態(tài)電解質(zhì)的固態(tài)電池優(yōu)勢許多。中南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院教授劉洪濤在承受《我國轎車報(bào)》記者采訪時(shí)介紹，相較于現(xiàn)在運(yùn)用的液態(tài)鋰離子電池，固態(tài)電池具有六大明顯優(yōu)勢。

一是高安全功能，傳統(tǒng)鋰離子電池選用有機(jī)液體電解液，在過度充電、內(nèi)部短路等反常的情況下，電池容易發(fā)熱，形成電解液氣脹、自燃乃至爆炸，存在嚴(yán)重的安全隱患。而許多無機(jī)固態(tài)電解質(zhì)資料不可燃、無腐蝕、不揮發(fā)、不存在漏液問題，聚合物固體電解質(zhì)比較于含有可燃溶劑的液態(tài)電解液，電池安全性也大幅進(jìn)步。

二是高能量密度，固態(tài)鋰離子電池負(fù)極可選用金屬鋰，電池能量密度有望到達(dá)300～400Wh/kg乃至更高，其電化學(xué)安穩(wěn)窗口可達(dá)5V以上，可匹配高電壓電極資料，進(jìn)一步進(jìn)步質(zhì)量能量密度；沒有液態(tài)電解質(zhì)和隔閡，減輕電池重量，緊縮電池內(nèi)部空間，進(jìn)步體積能量密度；安全性進(jìn)步，電池外殼及冷卻系統(tǒng)模塊得到簡化，進(jìn)步系統(tǒng)能量密度。

三是循環(huán)壽命長，有望防止液態(tài)電解質(zhì)在充放電過程中繼續(xù)形成和成長SEI膜的問題和鋰枝晶刺穿隔閡問題，大大進(jìn)步金屬鋰離子電池的循環(huán)性和運(yùn)用壽命。

四是作業(yè)溫度規(guī)劃寬，固態(tài)鋰離子電池針刺和高溫安穩(wěn)性極好，如全部選用無機(jī)固體電解質(zhì)，最高操作溫度有望到達(dá)300℃，從而防止正負(fù)極資料在高溫下與電解液反響或許導(dǎo)致的熱失控。

五是出產(chǎn)功率進(jìn)步，無需封裝液體，支持串行疊加排列和雙極組織，可削減電池組中無效空間，進(jìn)步出產(chǎn)功率。

六是具備柔性優(yōu)勢，全固態(tài)鋰離子電池可以制備成薄膜電池和柔性電池，相有關(guān)柔性液態(tài)電解質(zhì)鋰離子電池，封裝更為容易、安全，未來可運(yùn)用于智能穿戴和可植入式醫(yī)療設(shè)備等。