固态电池的优势分析

2018-09-30      1314 次浏览

1.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。

2.分类:液态/凝胶态只含有液体电解质,半固态(Halfsolid)液体电解质质量百分比<10%,准固态/类固态(Nearlysolid)液体电解质质量百分比<5%,全固态(AllSolid)不含有任何液体电解质。

3.电解质:准固态电池将以聚合物复合电解质为主,薄膜固态电池以氧化物复合电解质为主,全固态电池以硫化物复合电解质为主。

4.产业化: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。

电池发展必经之路

九大优势:安全性能双提升

固态电池,是一种使用固体正负极和固体电解质,不含有任何液体,所有材料都由固态材料组成的电池。

液态电解质锂离子电池有7大短板

固态电池相比于传统的锂离子电池,实现了安全与性能双提升

1)目前安全性最高

2)能量密度高

一是电压平台提升,负极金属锂,正极高电势材料,电化学窗口5V以上

二是减轻电池重量,电极间距可以缩短到微米级,内部串联后简化电池外壳及冷却系统模块,提高系统能量密度

三是材料体系范围大幅提升,对于锂-硫电池,可阻止多硫化物的迁移,对于锂-空气电池,可以防止氧气迁移至负极侧消耗金属锂负极。

值得特殊说明的是,如果不改变现有正负极体系,单纯把液体电解质更换为固体电解质,是无法从根本上提升能量密度的。

3)循环寿命长

4)工作温度范围宽

5)薄膜柔性化

6)回收方便

7)可快速充电

液态锂电池于过度快充时会产生「枝晶」,引发电池短路而起火爆炸的危险,理论上固态锂电池则可避免此危险发生,当然目前还只是理论。

8)多功能封装

9)生产效率提高

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