导语:聚合物全固态电池的主要优势在于其易于加工,能够生产大容量电芯,并且具有较好的机械性能和与传统电解液相似的性能。由于工艺接近现有锂电池,这使得它成为最容易通过改造现有设备实现大规模生产的固态电池类型。
文章中提到,固态电池可以根据技术路线分为三类:聚合物全固态、氧化物全固态和硫化物全固态。其中,聚合物全固态最早于1973年开始研究,而氧化物则更早先,有着自1953年的研究历史;硫化物则是在1981年才开始探索。
聚合物全固状态的优点包括易于加工、大容量可行性良好、机械性能柔软以及与当前使用的电解液具有相似性。此外,它们在工艺上与现有的锂电池相似,使得它们是首选用于利用现有设备进行改造生产的大型数量。然而,该技术也存在局限性,比如离子导率低需要高温才能提升,以及能量密度受到限制。这是因为聚合材料作为有机材料,其化学性能不及无机材料,而且兼容性问题限制了能量密度的提高。
另一方面,氧化物全状态提供了更高的耐用性和导率,因为它们能够抵御较高压力并显示出比聚合体更好的离子导率。这使得它们成为LAGP、LATP等典型代表。但是,由于氧化体材质坚硬而脆弱,对制造大容量芯片造成挑战。此外,与正极活性材料之间缺乏良好的物理接触导致界面损耗增加,从而阻碍了构建大量存储器件能力。
最后,硫化体提供了一种柔软且具有良好接触性的解决方案,使其成为所有这些材料中唯一一个可以媲美或超过液体溶剂的一种。在未来,全氟烃可能被视为实现这一目标最具潜力的方法之一,但目前它因成本昂贵以及对空气稳定性的不足而面临重大挑战。