中國粉體網(wǎng)訊  傳統(tǒng)的液態(tài)鋰電池，被科學家們喻為“搖椅式電池”,，搖椅兩端為電池的正負兩極,，中間為電解質(zhì)（液態(tài)）。其中的鋰離子如同優(yōu)秀的運動員在正負兩極間來回奔跑,，在運動過程中即完成電池的充放電過程,。

然而，這種看似有趣的結構卻存在隱患,。據(jù)不完全統(tǒng)計,，今年上半年電動汽車發(fā)生過10起燃燒事故。某消防單位對此總結,，新能源汽車發(fā)生燃燒最為常見的場景表現(xiàn)為充電過程中的燃燒,，此外，電池在行駛或停駛過程中也會產(chǎn)生燃燒,。

不久前，在北京召開的第二屆儲能電池技術發(fā)展方向研討會上,，與會專家就目前電池存在的問題進行了深入討論,，認為固態(tài)電池是相對更加理想的選擇。

安全性更高,，可繼承液態(tài)鋰電池“江湖地位”

液態(tài)鋰電池為何會頻發(fā)爆炸,，有專家分析,，原因在于傳統(tǒng)鋰電池在大電流下工作有可能出現(xiàn)鋰枝晶，從而刺破隔膜導致短路破壞,；電解液為有機液體,，在高溫下會加劇發(fā)生副反應、氧化分解,、產(chǎn)生氣體,、發(fā)生燃燒的傾向。

而近年來,，學術界,、產(chǎn)業(yè)界認為采用固態(tài)電池在安全性上相對有所保障，視其可以繼承液態(tài)鋰電池的“江湖地位”,。

“儲能的春天已經(jīng)到來,，儲能行業(yè)開始萌芽開花，在各類儲能技術中,，電池儲能最受關注,，也是發(fā)展最快的儲能技術方向。全固態(tài)鋰離子電池是規(guī)�,；瘍δ芾硐氲幕瘜W電源,。”中國科學院電工研究所儲能技術研究組陳永翀教授表示,。

專家認為,，全固態(tài)鋰離子電池采用固態(tài)電解質(zhì)替代傳統(tǒng)有機液態(tài)電解液，有望從根本上解決電池安全性問題,，是電動汽車和規(guī)�,；瘍δ艿睦硐牖瘜W電源。

北京理工大學電動車輛國家工程實驗室,、中國電工技術學會電動車輛專業(yè)委員會委員孫立清曾表示,，相較于傳統(tǒng)鋰電池，固態(tài)鋰電池的差異在于電解質(zhì)固態(tài)化,，理論上存在一定的優(yōu)勢,。

由于固態(tài)鋰電池采用鋰、鈉制成的玻璃化合物為傳導物質(zhì),，取代以往鋰電池的電解液,，大大提升了鋰電池的能量密度。采用固態(tài)電解質(zhì),，可以阻止電池中的一些成分燃燒,。

與會專家介紹，固態(tài)鋰電池的密度及結構可以讓更多帶電離子聚集在一端，傳導更大的電流,，進而提升電池容量,。因此，在同樣的電量下,，固態(tài)電池體積將變得更小,。而且，由于固態(tài)電池中沒有電解液,，封存將會變得更加容易,，在汽車等大型設備上使用時，也不需要再額外增加冷卻管,、電子控件等,，不僅節(jié)約了成本，還能有效減輕重量,。

開發(fā)還在路上,，一些關鍵問題有待突破

將固態(tài)電解質(zhì)引入鋰電池，是為了突破目前有機電解液存在的種種限制,，提升電池的能量密度,、功率、溫度范圍和安全性,。與會專家提出,，真正實現(xiàn)這些目標，仍需首先解決現(xiàn)有電解質(zhì)材料本身以及與電極界面存在的問題,。

中國科學院上海硅酸鹽研究所副研究員靳俊介紹說,，近幾年他們實驗室主要開發(fā)采用固態(tài)電解質(zhì)的鋰硫電池體系。用固態(tài)電解質(zhì)修飾金屬鋰后,，可以提高電池的循環(huán)穩(wěn)定性,。他們還提出一個雙電解質(zhì)體系鋰硫電池概念，采用具有鋰離子導電特性LAGP體系的固體電解質(zhì),，在正負極間采用少量液態(tài)電解液進行界面潤濕,，測試結果可以看到，首次放電比容量能夠達到理論容量80%以上,，尤其在充放電效率方面,，基本上接近100%，完全沒有液態(tài)鋰硫電池中存在的穿梭效應問題,。為了進一步解決電池的安全問題,，他們把這個界面凝膠化，以保證里面沒有流動態(tài)的電解液,，通過聚合物進行修飾,，還可以緩沖循環(huán)過程中的體積效應,。

清華大學材料學院副教授李亮亮團隊,，正在研制一種氧化物固態(tài)電解質(zhì)及固態(tài)鋰電池的原型,，采用三元正極，固態(tài)電解質(zhì)膜和石墨負荷作負極,，電池能量密度以及安全性非常好,，上千次循環(huán)后容量保持81%。

合肥博澳國興能源技術有限公司鄭明森博士指出,，目前研發(fā)的疊片式大容量固態(tài)聚合物鋰離子電池,，結構相對簡單、節(jié)點少,，不需要管理系統(tǒng),，在組裝電池組時只需串聯(lián)而非并聯(lián)。采用一些固態(tài)的電解液替代傳統(tǒng)的液態(tài)電解液,，可以解決電池的漏液和碰撞后燃燒問題,，提高了電池的安全性。

當然,，固態(tài)電池開發(fā)還在路上,，仍存在一些關鍵問題有待突破。專家表示,，固體電池應用于儲能領域需考慮到長壽命,、安全性等因素。另外,，還需解決長期循環(huán)過程中的體積效應,、穩(wěn)定性和界面相容性等問題。

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/青禾）