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,并且其机械性能较为柔软,与目前使用的电解液在性能上有所接近。这种技术路线与现有的锂电池工艺相似,是最具潜力的候选者,能够通过改造现有设备实现大量生产。
此外,固态电池可以分为三大类,即聚合物全固态、氧化物全固状态和硫化物全固态。其中,聚合物全固态技术始于1973年,而氧化物技术更早出现在1953年;硫化物则是1981年开始研究的。
聚合型全固体电池之所以受欢迎,是因为它能提供高效率且成本低廉的能源解决方案,同时也具有良好的可扩展性。此外,它们还能通过改变化学组成来优化性能,这使得它们成为未来能源市场中不可忽视的一环。
然而,不同材料也有各自的问题。比如说,在热处理过程中,由于材料自身特性的限制,比如需要加热到60度以上才能提升离子传输速率,因此可能会对整体系统带来额外负担。此外,由于这些材料是有机质,其稳定性和安全性问题仍然存在,对应抗耐用性测试结果不佳,而且由于与其他材料之间兼容性有限,也限制了它们在实际应用中的进一步发展。
另一方面,氧化型全固体电池以其卓越的耐高压能力而闻名,并且在离子传输速率上表现优异。但尽管如此,它们缺乏足够柔软,以便形成稳定的界面,从而限制了它们制作大容量电芯的手段。此外,与正极活性材料之间的界面质量影响了整体性能,使得这些部件难以达到最佳状态。
最后,但并非最不重要的是硫基型半导体电子器件。这一类型拥有独特之处——它既坚硬又柔软——使得它成为所有半导体电子器件中唯一一个能超越液态溶剂离子传输速率水平的候选人。而且,这种类型具有高度通透性的特点,使得它对于未来的应用充满希望。不过,这种类型同样伴随着许多挑战,如产品成本高昂以及空气稳定性的问题。