鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2018年11月09日
關于電池電極材料的固固界面問題
電極材料:固固界面問題
電解質由液態換成固體之后,鋰電池體系由電極材料-電解液的固液界面向電極材料-固態電解質的固固界面轉化,固固之間無潤濕性,界面接觸電阻嚴重影響了離子的傳輸,造成全固態鋰離子電池內阻急劇增大、電池循環性能變差、倍率性能差。

正極材料一般采用復合電極,除了電極活性物質外還包括固態電解質和導電劑,在電極中起到傳輸離子和電子的作用。
負極材料目前主要集中在金屬鋰負極材料、碳族負極材料和氧化物負極材料三大類,其中金屬鋰負極材料因其高容量和低電位的優點成為全固態鋰電池最主要的負極材料之一。
工藝路線:基于目前電池工藝改進
相對液態電池而言,性能更先進的固態電池結構更簡單,核心構件正極、負極、固態電解質。

至于生產成本,目前遠超三元、磷酸鐵鋰等主流電池,但隨著產業化的進程,憑借結構簡單這一天然優勢必會使制造成本低于目前主流電池。
技術路線:半固態→準固態→全固態
將已出現的跟固態鋰電池相關的概念進行了梳理,并進行總結。
液態/凝膠態鋰電池:電芯在制造過程中不含有固體電解質,只含有液體/凝膠電解質的鋰電池。
半固態(Halfsolid)鋰電池:電芯電解質中,液體電解質質量百分比<10%。
準固態/類固態(Nearlysolid)鋰電池:液體電解質質量百分比<5%,液體電解質的質量或體積小于固體電解質的比例。
全固態(AllSolid)鋰電池:電芯由固態電極和固態電解質材料構成,不含有任何液體電解質。

總結而言,鋰電池根據電解質不同可以分為液態、半固態、準固態、全固態四大類,后三種可統稱為固態電池。
綜上,我們認為,未來發展方向準固態電池將以聚合物復合電解質為主,薄膜固態電池以氧化物復合電解質為主,全固態電池以硫化物復合電解質為主。
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