鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1350次 | 2018年09月30日
固態(tài)電池的優(yōu)勢(shì)分析
1.基于安全和能量密度上的優(yōu)勢(shì),固態(tài)電池已成為未來鋰電池發(fā)展的必經(jīng)之路。
2.分類:液態(tài)/凝膠態(tài)只含有液體電解質(zhì),半固態(tài)(Halfsolid)液體電解質(zhì)質(zhì)量百分比<10%,準(zhǔn)固態(tài)/類固態(tài)(Nearlysolid)液體電解質(zhì)質(zhì)量百分比<5%,全固態(tài)(AllSolid)不含有任何液體電解質(zhì)。
3.電解質(zhì):準(zhǔn)固態(tài)電池將以聚合物復(fù)合電解質(zhì)為主,薄膜固態(tài)電池以氧化物復(fù)合電解質(zhì)為主,全固態(tài)電池以硫化物復(fù)合電解質(zhì)為主。
4.產(chǎn)業(yè)化:2020年前采用高鎳正極+準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)+硅碳負(fù)極實(shí)現(xiàn)300Wh/Kg,2025年前采用富鋰正極+全固態(tài)電解質(zhì)+硅碳/鋰金屬負(fù)極電池實(shí)現(xiàn)400Wh/Kg,2030年前燃料/鋰硫/空氣電池實(shí)現(xiàn)500Wh/Kg。
電池發(fā)展必經(jīng)之路
九大優(yōu)勢(shì):安全性能雙提升
固態(tài)電池,是一種使用固體正負(fù)極和固體電解質(zhì),不含有任何液體,所有材料都由固態(tài)材料組成的電池。
液態(tài)電解質(zhì)鋰離子電池有7大短板
固態(tài)電池相比于傳統(tǒng)的鋰離子電池,實(shí)現(xiàn)了安全與性能雙提升
1)目前安全性最高
2)能量密度高
一是電壓平臺(tái)提升,負(fù)極金屬鋰,正極高電勢(shì)材料,電化學(xué)窗口5V以上
二是減輕電池重量,電極間距可以縮短到微米級(jí),內(nèi)部串聯(lián)后簡(jiǎn)化電池外殼及冷卻系統(tǒng)模塊,提高系統(tǒng)能量密度
三是材料體系范圍大幅提升,對(duì)于鋰-硫電池,可阻止多硫化物的遷移,對(duì)于鋰-空氣電池,可以防止氧氣遷移至負(fù)極側(cè)消耗金屬鋰負(fù)極。
值得特殊說明的是,如果不改變現(xiàn)有正負(fù)極體系,單純把液體電解質(zhì)更換為固體電解質(zhì),是無法從根本上提升能量密度的。
3)循環(huán)壽命長(zhǎng)
4)工作溫度范圍寬
5)薄膜柔性化
6)回收方便
7)可快速充電
液態(tài)鋰電池于過度快充時(shí)會(huì)產(chǎn)生「枝晶」,引發(fā)電池短路而起火爆炸的危險(xiǎn),理論上固態(tài)鋰電池則可避免此危險(xiǎn)發(fā)生,當(dāng)然目前還只是理論。
8)多功能封裝
9)生產(chǎn)效率提高