能源安全功能不斷完善，固體鋰離子電池優(yōu)勢突出

固體鋰離子電池有望成為下一代鋰離子電池的重要發(fā)展方向。各國為了結(jié)束既定的高能量密度政策，正在積極開展鋰硫電池、鋰空氣電池、或鋰金屬電池等電池的先鋒研究。根據(jù)當時能量密度發(fā)展的趨勢和發(fā)展的進程，我國提出的2025年400Wh/kg的能量密度偏高，加速了新電池技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。目前，部分公司研發(fā)的全固態(tài)鋰離子電池能量密度可達300-400wh/kg，有望成為下一代高能密度電源和儲能電池技術(shù)的重要發(fā)展方向。全固態(tài)鋰離子電池的開發(fā)和應(yīng)用已成為學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的共識。

固態(tài)鋰離子電池在電解質(zhì)固態(tài)方面不同于傳統(tǒng)鋰離子電池。全固態(tài)鋰離子電池與傳統(tǒng)鋰離子電池相同，包括電池芯(正極、負極、電解液)，其工作原理與傳統(tǒng)鋰離子電池相同。

電解質(zhì),固態(tài)鋰離子電池和聚合物,無機固體電解質(zhì)取代傳統(tǒng)的液態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電池(有機電解液),當主含硫的LISICON硫化物和氧化物,和硼氫化鋰聚合物固體電解質(zhì),如不同的中心,因為差異,電解質(zhì)鹽和疏遠和黏接劑和其他化學(xué)物質(zhì),不再使用,全固態(tài)鋰離子電池結(jié)構(gòu)大大簡化。現(xiàn)在的電解質(zhì)研究首先滿足于高導(dǎo)電率的復(fù)合電解質(zhì)的發(fā)展。

在正極方面，在以往的研究中，LiCoO2重要用作固態(tài)鋰離子電池的正極材料。此外，還有LiFePO4、LiMn2O4、三元材料等傳統(tǒng)氧化物正極，也可與高壓氧化物正極、高容量硫化物正極兼容。正電極的研究方向?qū)⒓性谪撾姌O的界面阻抗、正向大功率放電功能，如原位表面處理等方面。

在陽極方面，除石墨陽極外，固態(tài)鋰離子電池還在開發(fā)和應(yīng)用一系列高功能陽極材料，包括金屬鋰(鋰-In合金)、碳基(碳基、硅基、錫基)、氧化物陽極材料等。

固體鋰離子電池具有良好的安全性和高能量密度。固態(tài)鋰離子電池繼承了傳統(tǒng)鋰離子電池的優(yōu)點，大大提高了其安全性和能量密度。

1)安全性高:與傳統(tǒng)鋰離子電池相比，全固態(tài)電池最突出的優(yōu)點是安全。液體電解質(zhì)是易燃易爆的，鋰枝晶在充放電過程中的生長只會穿透空隙，造成電池短路，構(gòu)成安全隱患。固體電解質(zhì)不燃燒，不腐蝕，不揮發(fā)，不存在泄漏問題，也克服了鋰枝晶現(xiàn)象，所以全固態(tài)電池具有很高的安全性。

2)能量密度新增:首先，電壓通道的新增會新增電池的能量密度。有機電解質(zhì)的電化學(xué)窗口有限，難以與鋰金屬陰極和新開發(fā)的高電位負極材料相兼容。而固體電解質(zhì)比有機電解質(zhì)具有更寬的電化學(xué)窗口，這有利于進一步提高電池的能量密度。第二，固體電解質(zhì)可以隔離鋰枝晶的生長，極大地改善了材料應(yīng)用的系統(tǒng)規(guī)劃，為更高能量密度空間的鋰離子電池新技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。現(xiàn)在所有的固體鋰離子電池都可以供應(yīng)高達300-400wh/kg的能量密度。

3)增強循環(huán)功能:液體電解質(zhì)在充放電過程中與鋰離子發(fā)生不可逆反應(yīng)，形成固體電解質(zhì)界面膜(SEI)，導(dǎo)致活性物質(zhì)和電解質(zhì)的損失，降低庫侖功率。固體電解質(zhì)解決了固體電解質(zhì)界面膜(SEI)和鋰枝晶現(xiàn)象，大大提高了鋰離子電池的循環(huán)和使用壽命。

4)適用規(guī)劃擴展:固體電解質(zhì)給予固體鋰離子電池緊湊的結(jié)構(gòu)