鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1301次 | 2021年01月02日
全固態(tài)電池有什么顯著的優(yōu)勢?
目前新能源汽車大多使用的都是傳統(tǒng)的鋰離子電池,都含有液態(tài)有機(jī)電解質(zhì),不含液態(tài)電解質(zhì)的固態(tài)電池優(yōu)勢很多。中南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院教授劉洪濤在接受《我國汽車報(bào)》記者采訪時(shí)介紹,相較于目前使用的液態(tài)鋰離子電池,固態(tài)電池具有六大顯著優(yōu)勢。
一是高安全性能,傳統(tǒng)鋰離子電池采用有機(jī)液體電解液,在過度充電、內(nèi)部短路等異常的情況下,電池容易發(fā)熱,造成電解液氣脹、自燃甚至爆炸,存在嚴(yán)重的安全隱患。而很多無機(jī)固態(tài)電解質(zhì)材料不可燃、無腐蝕、不揮發(fā)、不存在漏液問題,聚合物固體電解質(zhì)相比于含有可燃溶劑的液態(tài)電解液,電池安全性也大幅提高。
二是高能量密度,固態(tài)鋰離子電池負(fù)極可采用金屬鋰,電池能量密度有望達(dá)到300~400Wh/kg甚至更高,其電化學(xué)穩(wěn)定窗口可達(dá)5V以上,可匹配高電壓電極材料,進(jìn)一步提升質(zhì)量能量密度;沒有液態(tài)電解質(zhì)和隔膜,減輕電池重量,壓縮電池內(nèi)部空間,提高體積能量密度;安全性提高,電池外殼及冷卻系統(tǒng)模塊得到簡化,提高系統(tǒng)能量密度。
三是循環(huán)壽命長,有望防止液態(tài)電解質(zhì)在充放電過程中持續(xù)形成和生長SEI膜的問題和鋰枝晶刺穿隔膜問題,大大提升金屬鋰離子電池的循環(huán)性和使用壽命。
四是工作溫度范圍寬,固態(tài)鋰離子電池針刺和高溫穩(wěn)定性極好,如全部采用無機(jī)固體電解質(zhì),最高操作溫度有望達(dá)到300℃,從而防止正負(fù)極材料在高溫下與電解液反應(yīng)可能導(dǎo)致的熱失控。
五是生產(chǎn)效率提高,無需封裝液體,支持串行疊加排列和雙極機(jī)構(gòu),可減少電池組中無效空間,提高生產(chǎn)效率。
六是具備柔性優(yōu)勢,全固態(tài)鋰離子電池可以制備成薄膜電池和柔性電池,相關(guān)于柔性液態(tài)電解質(zhì)鋰離子電池,封裝更為容易、安全,未來可應(yīng)用于智能穿戴和可植入式醫(yī)療設(shè)備等。
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