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相似的特性,并且工艺与现有的锂电池相似,因此是最容易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,而氧化物则更早出现在1953年的科学探索中。硫化物,全体而言,则是在1981年首次被考虑作为一种可能性的材料。从优点来看,聚合型材料由于其灵活性,可以制作出较大的能量储存单元,同时拥有与目前使用的液体溶剂相似的化学性能,使得它们在实际应用中更具可行性。
然而,这些优势并非无缺陷。在保持高温环境下才能提高离子传导率这一点上,它们仍然存在不足。此外,由于这些材料是有机制成,其化学稳定性也无法与无机材料相比,从而限制了它们在能量密度上的提升潜力。
另一方面,氧化型材质因其耐高压能力和较高的导通率(可达10^-5 S/cm)而备受推崇,但它的一硬之质使得将其制成薄片以形成有效接触面成为挑战。此外,由于与正极活性介质之间存在不良界面联系问题导致效率降低,这种类型的问题需要进一步解决,以便实现大容量设计。
最后,我们不得不提及硫化型材质,它以其卓越表现赢得了关注。它能够提供超越液体溶剂所能达到的高度传导率水平,同时粒子的柔韧结构使得接触过程更加顺畅。这意味着这是一条充满希望但同时也带来一系列挑战,比如成本昂贵以及对空气稳定性的要求,对此我们需要寻求新的解决方案以克服这些障碍。