固态锂电池发展前景如何
来源：宝鄂实业
2019-11-28 15:13
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2020~2025年全固态锂电池将量产上车。许多研究者和企业认为，相对于锂硫、锂空、铝、镁电池以及并不存在的石墨烯电池，全固态金属锂电池是最具潜力的替代现有高能量密度锂离子电池的候选技术，其能量密度有望是现有锂离子电池的2～5倍，循环性和服役寿命更长，倍率性能更高，并可能从本质上解决现有液态电解质锂离子电池的安全性问题。
固态锂电池起步早，商业化程度更高，整车成本也更低，且充电可以利用现有的电网系统，相比燃料电池整个加氢和供氢的配套网络都要从头建设，成本也要更低。
从液态电解质到全固态锂电池的发展是要经历一个过程的：电解质中的电解液含量将逐步下降，从开始的凝胶电解质(如PEO)体系逐渐向半固态发展，最终过渡到真正的全固态电池。而在这一过程中，使用的负极材料也将不断深化，预锂化负极，乃至无数科学家们已经探索多年的锂金属负极将成为我们的最终目标。在此过程中，电池的能量密度才能最终达到350，乃至500Wh/kg的愿景。
固态锂电池将是未来电池发展的方向。固态锂电池代替传统锂电池渐行渐近，基于安全和能量密度上的优势，固态电池已成为未来锂电池发展的必经之路。新型化学储能技术领域对高安全性、长寿命锂二次电池的发展需求，发展大容量全固态锂电池前沿技术刻不容缓。
电解质材料是全固态锂离子电池技术的核心，电解质材料很大程度上决定了固态锂电池的各项性能参数，如功率密度、循环稳定性、安全性能、高低温性能以及使用寿命。相对于传统的锂离子电池，全固态锂离子电池最明显的变化是其电解质由原来的电解液变为了固态的电解质，使得电池体积大大降低，能量密度也得到提升。
总体来看固态电池的发展，电解质可能遵循从液态、半固态、固液混合到固态的路径发展，最后到全固态。笔者认为，2020年前采用高镍正极+准固态电解质+硅碳负极实现300Wh/Kg，2025年前采用富锂正极+全固态电解质+硅碳/锂金属负极电池实现400Wh/Kg，2030年前燃料/锂硫/空气电池实现500Wh/Kg。
