全固态锂离子电池和全固态金属锂电池二者的区别在于什么?
来源:宝鄂实业
2019-09-22 22:52
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所有固态锂电池中的所有材料均采用固态材料,不含任何液体。全固态锂电池分为全固态锂离子电池和全固态金属锂电池。两者的区别在于前者的负极没有锂金属,后者的负极有锂金属。
全固态金属锂电池的研究比液态锂离子电池早,但由于使用金属锂(锂枝晶)而引起的安全问题在市场上无法应用-
与液态锂离子电池相比,全固态金属锂电池具有安全性好、能量密度高、循环寿命长等优点。近年来,固体电解质材料,特别是硫化物电解质材料在离子导电性方面取得了重大突破,全固态锂电池技术逐渐引起世界范围内研究开发机构和大型企业的重视。
2。全固态锂电池的分类
随着全固态锂电池热的兴起,各种各样的“全固态”或“固态”锂电池概念相继出现,出现了概念混乱的现状。
固态锂电池:一些研究人员已经将质量或体积比较高的固态电解液和少量液态电解液的电池变成了“固态电池”,但这并不是所有的固态电池。
全固态锂电池:核心由固态电极和固态电解液材料组成。芯不含工作温度范围内任何质量或体积分数的液体电解质。
三。全固态锂电池的可能优势
安全性能高:固体电解质代替易燃液体电解质,预计固体电解质将产生锂枝晶供客户使用。
高能量密度:负极可采用金属锂负极
循环寿命长:在液体电解质充放电过程中,可避免固体电解质边界膜的连续形成和生长。
电化学窗口宽度:可达5V,适用于高压阴极材料
回收方便:无废液,处理相对简单
4。全固态锂电池的缺陷
具体关键技术问题:
固体电解质与电极的界面:阻抗大,界面相容性差(阴极材料与电解质之间形成空间电荷层,阴极材料与电解质之间发生元素扩散和反应)。充放电过程中电极材料体积变化引起的界面应力,负极与电解液的锂金属反应;
阴极材料中有效离子和电子输运通道的构建;
具体解决方案:
在电极和电解质之间添加界面改性层(缓冲层)
阴极材料粒子的包覆与改性
纳米技术的应用(材料的纳米化、微纳米结构的变化和材料的形貌)
电解液的改性(元素置换、材料配制等)
5。核心材料介绍
固体电解质:目前的研究重点是聚合物、氧化物和硫化物固体电解质
注:本文还讨论了电极材料及其它全固态电池。如有必要,请参阅原文并仔细阅读。~
最后:
在民族复兴的大背景下,我国全固态锂二次电池的研究进展正处于快速发展阶段。预计我国电池行业将抓住电池技术迭代的机遇,实现电池与汽车领域的并行运行和领先。