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模块电源激发探索固态电池三大技术路线的无限可能

导语:聚合物全固态电池的主要优势在于其易于加工和大容量生产,机械性能柔软,与现有锂电池工艺相近,更容易通过改造现有设备实现规模化生产。这种技术路线自1973年开始研究,并且因其与传统电解液相似之处而备受关注。

此外,固态电池可分为三大类:聚合物全固态、氧化物全固状态硫化物全固状态,每种类型都有其独特的起源时间。聚合物全固态电池最早开始研究,而氧化物和硫化物则更早一些,其研究可以追溯至1953年和1981年。

聚合物全固态电池的优点包括了高加工性、较大容量以及与目前使用的电解液相似的性能。此外,由于其工艺接近现有的锂电池,这使得它成为首选用于快速转型并实现工业级生产。然而,该技术仍面临着离子移动率低的问题,即需要在60度以上才会提升,因此需保持高温环境。这限制了能量密度,因为聚合材料本身不如无机材料具有良好的化学性能,而且兼容性有限,导致无法进一步提高能量密度。

氧化物全固态电子器件以耐高压和高导率著称,其中某些氧化材料能够提供10^-5 S/CM级别的离子导率。但是,它们通常硬质且容易破裂,使得制备大容量芯片变得困难。此外,与正极活性材料之间存在稳定性的问题,从表面接触到点接触可能导致界面损耗增加,这对形成良好的大容量芯片构建造成挑战。因此,目前只能通过与其他材质复合来降低含水比例,以达到混合型半固体或半透明薄膜形状。

最后,硫基全固体电子器件因其出色表现而备受期待,它们具有一流的接触性,可以形成出色的表面积交互,最终达到比任何其他溶剂更佳的离子传输速度。然而,由于成本昂贵且对空气敏感,这些产品对于日常应用来说十分棘手。在生命周期中,它们易与空气反应,对温度变化也很敏感,同时与正负极活性材料发生强烈化学反应,因此在制造、运输及处理过程中都面临诸多挑战,将严重限制它们广泛应用前景。

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