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,易于通过设备改造实现规模化生产。这些特点使得它成为最具前景的可行技术路线之一。
聚合物全固态电池自1973年开始研究,其发展历程较长,但也伴随着若干挑战。首先,它们的离子传导率相对较低,需要在60度以上才会显著提升。此外,由于材料本身是有机质,其电化学性能不及无机材料,对磷酸铁锂兼容性良好但与三元体系不佳,这限制了能量密度的进一步提高。
氧化物全固态电池则以高耐压和高导率著称,可以达10^-5 S/CM级别,但仍未达到液体电解液水平。LAGP、LATP等氧化物代表着这一技术路线之优异。但此类材料机械硬朗且容易破裂,不利于制备大容量芯片;同时,与正极活性材料间的接触效率不足,加剧了界面损耗问题,使得实际应用受限。
硫化物全固态电池因其出色接触性能和柔软粒子结构,被视为未来最具潜力的技术路径之一。这一类型具有超越液体电解液表现水平的大众传导能力。但同样存在成本昂贵、空气稳定性差的问题,导致其在生产、运输、处理等环节难以实施扩展应用。
综上所述,每种固态电池技术都拥有自身独特优势与挑战,并各有侧重。在寻求更安全、高效能源解决方案时,我们将继续探索这些不同路线,以期找到最佳结合点,为充满希望的人类社会贡献力量。