中國粉體網(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)電解質鋰電池”,。因此,全固態(tài)鋰電池,,已經(jīng)是一個字不能少,、不能變的最簡稱呼。為了助于理解,,歐陽教授舉例表示,,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”不是一個概念,。這個全固態(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)或者聚合物電解質材料的,。
將固體鋰薄膜二次電池按照陽極,、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,要使用相應的技術來制備電池的各個薄膜層,。一般來說,,負極多采用金屬鋰,采用真空熱沉積(VD)技術制備,。電解液和正極包括氧化物負極可以采用多種濺射技術,,如射頻濺射(RFS)、射頻磁控濺射(RFMS)等,。
液體跟固體結合是很容易的,,滲透進去,。但是固體和固體接觸性和穩(wěn)定性就不是太好了,這是它很大的一個問題,。硫化物電解質雖然鋰離子導電率已經(jīng)提高了,,但是仍然有界面接觸性和穩(wěn)定性問題。第三個問題是金屬鋰的可充性問題,。在固態(tài)電解質中,,鋰表面同樣存在粉化和枝晶生長問題。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率與液態(tài)電解質還具有非常大的差距,。此外,,固態(tài)電解質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,但細分工藝未知,。在制造設備方面,,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備,,制造環(huán)境要在要求更高的干燥室中進行外,并沒有本質的不同,。
固態(tài)電解質主要分類為兩種,,無機電解質和聚合物電解質材料。評價固態(tài)電解質的一些參數(shù)主要包括:高的離子導電性,、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,、寬的電化學穩(wěn)定窗口,、好的化學兼容性、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性,、優(yōu)異的機械性能、簡單的制備過程,、價格低廉,、易整合和環(huán)境友好,。
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/星屑)
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