鉅大LARGE | 點擊量:1420次 | 2018年09月30日
全固態(tài)鋰電池技術的核心是什么
按照《中國制造2025》確定的技術目標,2020年鋰電池能量密度到300Wh/kg,2025年能量密度達到400Wh/kg,2030年能量密度達到500Wh/kg。
基于高鎳三元+硅碳負極材料,現(xiàn)有體系的鋰電池的能量密度很難突破300Wh/kg。
鑒于安全和能量密度上的優(yōu)勢,固態(tài)電池已成為未來鋰電池發(fā)展的必經(jīng)之路。
下游應用
根據(jù)結構設計的差別,全固態(tài)鋰電池可分為薄膜型和大容量型。
技術路線:半固態(tài)→準固態(tài)→全固態(tài)
技術原理
傳統(tǒng)的液態(tài)鋰電池被人們形象地稱為“搖椅式電池”,搖椅的兩端為電池的正負兩極,中間為電解質(液態(tài))。而鋰離子就像優(yōu)秀的運動員,在搖椅的兩端來回奔跑,在鋰離子從正極到負極再到正極的運動過程中,完成電池的充放電過程。
固態(tài)電池的原理與之相同,只不過其電解質為固態(tài),具有的密度以及結構可以讓更多帶電離子聚集在一端,傳導更大的電流,進而提升電池容量。
電解質
電解質材料是全固態(tài)鋰電池技術的核心,電解質材料很大程度上決定了固態(tài)鋰電池的各項性能參數(shù),如功率密度、循環(huán)穩(wěn)定性、安全性能、高低溫性能以及使用壽命,應滿足以下要求:
室溫電導率>10^(-4)S/cm
電子絕緣(Li+遷移數(shù)近似為1)
電化學窗口寬(>5.5Vvs.Li/Li+)
與電極材料相容性好
熱穩(wěn)定性好、耐潮濕環(huán)境、機械性能優(yōu)良
原料易得,成本較低,合成方法簡單
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