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军用电源模块十大厂家的固态电池三大技术路线优缺点对照分析

导语:聚合物全固态电池的主要优势在于其易于加工,能够制造较大容量的电芯,其机械性能柔软,与当前使用的电解液具有类似的特性,并且工艺与现有的锂电池相似,是最有可能利用现有设备通过改造实现规模生产的固态电池。至于技术路线,固态电池主要分为三大类:聚合物全固态、氧化物全固态和硫化物全固态。

聚合物全固状态电池自1973年起便开始研究,而氧化型则更早出现在1953年,硫化型则是从1981年才开始探索。

聚合物全固状态电池之所以受欢迎,是因为它易于加工,可以制造大容量的单体,其机械性能柔软,与目前使用的液体相似,而且工艺接近当前锂离子技术。但是,它也有缺点,比如离子导率低,只能在60度以上才能提升到10-3 S/CM,因此需要维持高温环境。此外,由于它是一种有机材料,其化学性能不及无机材料,如磷酸铁锂和三元材料兼容性差,这限制了能量密度提升。

氧化型全固状态电池优点之一是耐高压,并且其导率远超聚合质。典型代表包括LAGP和LATP等氧化品,其离子导率可达10^-5~10^-2 S/CM,但仍不及流动性的液体。

然而,这种类型也存在问题,比如由于硬质,使得制成的大容量芯片容易损坏;而与正极活性材料之间的界面也不够良好,从面向点触变成了接触增多导致损耗增加;这些问题使得大容量芯片难以制作,现在只能将其与液体或聚合质结合,以降低含水量并实现混合类型实用效益。

最后,硫基全稳定器材因其强大的物理联系表现出卓越级别的离子导率,同时粒子的柔韧结构使得形成良好的表面连接成为可能,为所有组件中唯一能超过流动性的纯净溶剂水平提供支持。这被认为未来最具潜力的技术方向之一,但同样存在成本高昂以及空气稳定性差的问题,导致在生产、运输和加工过程中都充满挑战,不利广泛应用。

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