鋰離子電池已經(jīng)存在了將近30年，盡管它們在消費電子和汽車領(lǐng)域取得了巨大的成功,，但是新技術(shù)正在等待解決其局限性也就不足為奇了。

已經(jīng)有多家鋰離子制造商正在生產(chǎn)帶有鎳含量更高的陰極的電池,， 以滿足對更高能量密度的需求,，這意味著電動汽車（EV）的行駛里程更長。

但是還有另一種技術(shù)有望成為該領(lǐng)域的下一個大問題,。

已經(jīng)提出固態(tài)電池作為解決在安全性,，性能，形狀因數(shù)和成本方面使用液體電解質(zhì)的當前鋰離子電池的固有限制的解決方案,。

著名的開發(fā)商包括大眾汽車支持的QuantumScape，后者正在尋求將該技術(shù)商業(yè)化,。

那么,，這兩種技術(shù)之間有什么區(qū)別,？

為什么固體電解質(zhì)勝過液體電解質(zhì)

當前大多數(shù)鋰離子技術(shù)采用在有機溶劑中包含鋰鹽的液體電解質(zhì)。

然而,，由于電解質(zhì)在負電極處的分解而導(dǎo)致的固體電解質(zhì)界面限制了有效電導(dǎo)率。

此外,，液體電解質(zhì)需要昂貴的膜來分隔陰極和陽極,，以及不滲透的外殼以避免泄漏,。

這些因素限制了這些電池的尺寸和形狀，并且由于液體電解質(zhì)使用易燃和腐蝕性液體而存在安全和健康問題,，這進一步加劇了這些因素。

相反,，IDTechEx在一份研究報告中指出,，固態(tài)電解質(zhì)使用鋰金屬和高壓陰極材料,。

早期的固態(tài)電池沒有比液態(tài)電池明顯的優(yōu)勢，后者可以在電池級達到超過700瓦時每升（Wh / L）的能量密度,，從而使電動汽車的最大行駛距離達到500公里，他們確實提供了其他好處,。

首先,，由于電極和電解質(zhì)均為固態(tài),，因此固體電解質(zhì)也起隔板的作用，由于省去了諸如隔板和殼體之類的部件，因此體積和重量得以減小,。

這還允許在電池組中更緊湊地布置電池單元。

也許更重要的是,，去除易燃液體電解質(zhì)可以成為更安全,，持久的電池的一種途徑,，因為它們更耐溫度變化和在使用過程中發(fā)生物理損壞。

固態(tài)電池還可以具有更長的壽命,，因為它們可以在降級之前處理更多的充電/放電循環(huán),。

結(jié)合使用高壓陰極材料和高能量密度的鋰金屬陽極,，固態(tài)電池的能量密度可能超過1,000Wh / L。

像DVD與流媒體一樣,，競爭性固態(tài)電池技術(shù)

但是，固態(tài)電池的出現(xiàn)必須克服很大的障礙,。

IDTechEx指出,，行業(yè)中有多種技術(shù)方法可用。

固態(tài)電解質(zhì)可大致分為三類：有機類型,，無機類型和復(fù)合類型。無機類型進一步細分為聚合物,，氧化物和硫化物體系,。

每種類型都有其自己的優(yōu)點和缺點,。聚合物系統(tǒng)易于加工，但具有較高的工作溫度和較差的穩(wěn)定性,，而硫化物系統(tǒng)則具有制造困難和制造過程中產(chǎn)生的有毒副產(chǎn)物的缺點,。

但是,，固態(tài)電池可能距離不太遠。

大眾汽車表示將在本世紀中葉之前有限地提供固態(tài)電池,，而豐田汽車則表示最早可在2025年到達市場,。

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/星屑）

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