中國(guó)粉體網(wǎng)訊 所謂“全固態(tài)鋰電池”是一種在工作溫度區(qū)間內(nèi)所使用的電極和電解質(zhì)材料均呈固態(tài),不含任何液態(tài)組份的鋰電池,,全稱是“全固態(tài)電解質(zhì)鋰電池”。因此,,全固態(tài)鋰電池,已經(jīng)是一個(gè)字不能少,、不能變的最簡(jiǎn)稱呼。為了助于理解,,歐陽(yáng)教授舉例表示,這就像“全固態(tài)”跟“固態(tài)”是不一樣的,,“鋰電池”和“鋰離子電池”不是一個(gè)概念。這個(gè)全固態(tài)鋰電池又分成全固態(tài)鋰一次電池和全固態(tài)鋰二次電池,,一次電池已經(jīng)有所應(yīng)用,。而全固態(tài)鋰二次電池又分成全固態(tài)鋰離子電池和鋰金屬電池,,這又是兩個(gè)需要區(qū)分的概念。
所謂的固態(tài)鋰離子電池就是不管電極和電解液都是固態(tài)形式的,。目前市面上普遍使用的鋰離子電池都是采用液態(tài)或者聚合物電解質(zhì)材料的。
將固體鋰薄膜二次電池按照陽(yáng)極,、電解液,、陰極的順序在基底上制備成薄膜,,封裝成電池。在制備過程中,,要使用相應(yīng)的技術(shù)來制備電池的各個(gè)薄膜層,。一般來說,,負(fù)極多采用金屬鋰,采用真空熱沉積(VD)技術(shù)制備,。電解液和正極包括氧化物負(fù)極可以采用多種濺射技術(shù),如射頻濺射(RFS),、射頻磁控濺射(RFMS)等。
液體跟固體結(jié)合是很容易的,,滲透進(jìn)去。但是固體和固體接觸性和穩(wěn)定性就不是太好了,,這是它很大的一個(gè)問題。硫化物電解質(zhì)雖然鋰離子導(dǎo)電率已經(jīng)提高了,,但是仍然有界面接觸性和穩(wěn)定性問題。第三個(gè)問題是金屬鋰的可充性問題。在固態(tài)電解質(zhì)中,,鋰表面同樣存在粉化和枝晶生長(zhǎng)問題,。其循環(huán)性,,甚至安全性等還需要研究。此外,,制造成本偏高也是其發(fā)展的一大問題。
當(dāng)然,,固態(tài)電池目前也面臨著一些開發(fā)的問題,,其中最大的就是本身的電導(dǎo)率與液態(tài)電解質(zhì)還具有非常大的差距。此外,,固態(tài)電解質(zhì)與電極材料之間的界面穩(wěn)定性也是需要解決的問題之一,。
在制備工藝上,,由于目前的固態(tài)電解質(zhì)膜彈性較差,固態(tài)電池組裝比纏繞工藝更傾向于分層,,但細(xì)分工藝未知。在制造設(shè)備方面,,固態(tài)電池雖然與傳統(tǒng)的鋰離子電池有很大的不同,,但除了在涂裝、包裝等過程中要定制設(shè)備,,制造環(huán)境要在要求更高的干燥室中進(jìn)行外,并沒有本質(zhì)的不同,。
固態(tài)電解質(zhì)主要分類為兩種,,無(wú)機(jī)電解質(zhì)和聚合物電解質(zhì)材料,。評(píng)價(jià)固態(tài)電解質(zhì)的一些參數(shù)主要包括:高的離子導(dǎo)電性、低的離子面積比電阻,、高的電子面積比電阻,、高的離子選擇性、寬的電化學(xué)穩(wěn)定窗口,、好的化學(xué)兼容性、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性,、優(yōu)異的機(jī)械性能,、簡(jiǎn)單的制備過程、價(jià)格低廉,、易整合和環(huán)境友好。
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