鉅大LARGE | 點擊量:697次 | 2020年12月11日
固態鋰離子電池有什么突出優勢?
能源安全功能不斷完善,固體鋰離子電池優勢突出
固體鋰離子電池有望成為下一代鋰離子電池的重要發展方向。各國為了結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。根據當時能量密度發展的趨勢和發展的進程,我國提出的2025年400Wh/kg的能量密度偏高,加速了新電池技術的發展和應用。目前,部分公司研發的全固態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的重要發展方向。全固態鋰離子電池的開發和應用已成為學術界和工業界的共識。
固態鋰離子電池在電解質固態方面不同于傳統鋰離子電池。全固態鋰離子電池與傳統鋰離子電池相同,包括電池芯(正極、負極、電解液),其工作原理與傳統鋰離子電池相同。
電解質,固態鋰離子電池和聚合物,無機固體電解質取代傳統的液態電解質的鋰離子電池(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,如不同的中心,因為差異,電解質鹽和疏遠和黏接劑和其他化學物質,不再使用,全固態鋰離子電池結構大大簡化。現在的電解質研究首先滿足于高導電率的復合電解質的發展。
在正極方面,在以往的研究中,LiCoO2重要用作固態鋰離子電池的正極材料。此外,還有LiFePO4、LiMn2O4、三元材料等傳統氧化物正極,也可與高壓氧化物正極、高容量硫化物正極兼容。正電極的研究方向將集中在負電極的界面阻抗、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,固態鋰離子電池還在開發和應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。固態鋰離子電池繼承了傳統鋰離子電池的優點,大大提高了其安全性和能量密度。
1)安全性高:與傳統鋰離子電池相比,全固態電池最突出的優點是安全。液體電解質是易燃易爆的,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,構成安全隱患。固體電解質不燃燒,不腐蝕,不揮發,不存在泄漏問題,也克服了鋰枝晶現象,所以全固態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。有機電解質的電化學窗口有限,難以與鋰金屬陰極和新開發的高電位負極材料相兼容。而固體電解質比有機電解質具有更寬的電化學窗口,這有利于進一步提高電池的能量密度。第二,固體電解質可以隔離鋰枝晶的生長,極大地改善了材料應用的系統規劃,為更高能量密度空間的鋰離子電池新技術奠定了基礎。現在所有的固體鋰離子電池都可以供應高達300-400wh/kg的能量密度。
3)增強循環功能:液體電解質在充放電過程中與鋰離子發生不可逆反應,形成固體電解質界面膜(SEI),導致活性物質和電解質的損失,降低庫侖功率。固體電解質解決了固體電解質界面膜(SEI)和鋰枝晶現象,大大提高了鋰離子電池的循環和使用壽命。
4)適用規劃擴展:固體電解質給予固體鋰離子電池緊湊的結構
上一篇:汽車點的種類介紹