固态电池三大技术路线的优缺点分析
导语:聚合物全固态电池之所以受到青睐,主要在于其易加工、可制备较大容量电芯、机械性能较软以及与现有锂电池工艺接近等特点,使其成为最容易利用现有设备改造实现量产的选项。
聚合物全固态电池自1973年开始研究至今,其优点显而易见。然而,它也存在不足:离子电导率低,必须加热到60度以上才会提升,并且由于材料本身是有机质,其能量密度受限,跟磷酸铁锂兼容性好但跟三元系统不佳,这限制了它的能量密度提升空间。
氧化物全固态电池以高耐用性和良好的导电率著称,但机械性能坚硬难以制作大容量電芯。此外,与正极活性材料的界面相互作用不够顺畅,导致从面向接触转为点对点接触,大幅增加了损耗。而目前只能与液体或聚合物复合,以混合型电子产品中减少液体使用。
硫化物全固态电池则因其卓越的离子通透性被视为未来发展方向。然而,由于成本昂贵和空气稳定性的问题,它在实际应用中的挑战巨大。硫化物材料化学活力强,对空气、溶剂及正负极材料反应都非常敏感,因此在生产、运输和加工过程中遇到的困难颇多。
综上所述,每个技术路线各具特色,同时也伴随着不可忽视的问题。在未来的研究中,我们需要寻找解决这些问题的方法,以便将这些新兴能源技术推向实用阶段。