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揭秘反激式开关电源详解固态电池三大技术路线的精彩对比

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似,可迅速实现规模化生产。它是最具前景的技术之一,因为它能轻松利用现有设备进行改造。

聚合物全固态电池的发展始于1973年,而氧化物全固态电池更早期开始研究,追溯至1953年;硫化物全固态电池则是在1981年被探索出来。

聚合物全固状态电池的亮点包括良好的加工性、较大的能量密度以及与传统液体电解质类似的性能特点。然而,它们面临的一个挑战就是离子传输效率相对较低,需要高温才能提升到接近10^-3 S/CM,这限制了它们在实际应用中的能量密度提升潜力。此外,由于其材料是有机性的,其化学性能并未达到无机材料水平,对磷酸铁锂兼容性好但与三元系统不佳,从而限制了进一步提高能量密度的可能性。

氧化物全固状态电池因其耐高压和较高离子导通能力(可达10^-5-10^-3 S/CM)而备受青睐,其中LAGP和LATP等氧化剂尤为著名。但是,这种类型的材料存在着坚硬且易碎的问题,如果用于制造薄片,则可能导致破裂。而且,由于它们与正极活性材料之间的界面结构不够紧凑,导致从表面接触转变成点接触,使得界面的损耗显著增加。这些缺陷使得大容量芯片难以制备,因此目前只能通过将氧化物与聚合或液体混合,以降低含水量来克服这一障碍。

硫化物全固状态电池拥有卓越的离子导通能力,并且具有柔软粒子的特征,更容易形成稳定的界面接触。这使得硫化品成为所有Solid-Electrolyte Materials中唯一能够超越流动性更好的液体Electrolyte的一员,同时也是未来Solid-State Battery技术路线中最具潜力的选择。不过,它们也存在成本昂贵和空气稳定性的问题,因为空气、溶剂或其他化学反应都可能引发强烈反应,使得产品在生产、运输及处理过程中遇到诸多挑战。

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