全固态锂电池，现实比想象中更难吗？
来源：宝鄂实业
2019-04-06 18:13
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最近中日美三国政府提出的动力电池的发展目标，从技术的指标上，核心指标是能量密度，越提越高，从300瓦时每公斤，一直到500瓦时每公斤。
怎么样实现这些超高能量密度的指标，同时还要兼顾动力电池使用时的安全性、寿命、成本，这是摆在很多研发人员面前的问题。
从技术分析的角度，目前主要的动力电池还是正极材料匹配人造石墨这一类的负极材料；
接下来提高能量密度，很可能要把硅负极引入，但体积膨胀是很难解决的问题；
接下来是把硅负极用金属锂替代，1972年研发到现在，历时50多年，有非常多的挑战；
关键的几个问题是，目前大多数的研发还是在有机的溶剂中，在有机溶剂中第一个问题是它不像石墨负极锂进和出，是非均匀的析出。
第二是自发和电解液发生反应，体积变化也比较大。逐步导致锂离子电池VCR膜也不能稳定存在，安全性、自放电等方面还不能满足需求，非常多的企业和研发团队把希望寄托在全固态锂电方面。
固态电池和液态电池在微观上也是三层结构，只是把现在的隔膜电解液替换为固态电解质，没有太本质的区别，核心是有可能负极使用了金属锂，在这种情况下，在正极这一侧，原来的液体可以充分浸润正极颗粒，在正极侧接触，这是难度非常大的。
在2007年的时候，日本的NEDO在2008年公布了锂离子电池技术发展的路线图，在他们看来在远期的2030年，很多的电池形态是以全固态形式出现，包括金属锂、锂硫和锂空气电池，这些路线在不断修改中，但是大体是提高安全性的策略，就是固态化。
目前总体而言，全固态锂电池开发面临四个挑战：
一个是在电极层面，怎么样满足正负极和固体电解质的离子传输，特别是循环过程中；
第二是循环过程中正负极材料不能像液体那样保持非常好的接触。
第三是金属锂电极的体积变化；
