我认为聚合物全固态电池的主要优点是:易于加工,可以制造较大容量的电芯,机械性能较为柔软,其性能与目前使用的液体电解有相似之处,并且工艺与现有的锂离子电池相近,这使得它是最容易利用现有设备进行改造以实现大规模生产的固态电池。这些特点使得聚合物全固态电池成为研究和开发领域的一个热点。
然而,聚合物全固态电池也存在一些缺陷。首先,它们具有最低的离子导率,因此必须加热到60度以上才能提升其导率,使其接近10-3 S/CM。这意味着在操作时需要保持高温状态。此外,由于聚合物本身就是一种有机材料,它们在化学性能上不如无机材料,而且它们对磷酸铁锂兼容性良好,但对三元材料兼容性不佳,这限制了它们能量密度的提升潜力。
氧化物全固态电池则因其耐高压和高导率而受到青睐,其中氧化物的离子导率可达到10-5至10-3 S/CM水平。但与此同时,它们具有一定的硬度,如果用于制作厚实程度大的电解质板,便可能会破裂。此外,与正极活性材料之间形成稳定接触也是一个挑战,因为这种接触通常发生在表面,而不是整体,从而导致界面损耗过多。由于这些问题,大容量氧化物全固态電池难以制备,目前只能通过将其与液体或聚合物结合来实现降低中间层含量,以创建类似现在所用的混合型半固态或半干式锂离子电池。
硫化物全固状态電attery則因為它們優秀的一點是離子的導率非常好,並且粒徑柔軟,因此可以輕鬆形成穩定的介面,這使得它成為所有現存技術中唯一能夠超越液態電解質於離子導率上的選擇之一,也是未來最有希望發展成熟技術路線之一。但這種技術也有自己的局限性,比如成本昂貴,並且空氣穩定性較差,由於硫化物具有強烈的化学活性,它們與空氣、溶劑、正負極活性的反應都很強,這對於生產、運輸和處理等過程都是巨大的挑戰,這些問題限制了硫化型充電蓄電器的大規模應用。
综上所述,每种技术路线都有其独特之处,同时也各自存在一定的问题。在未来发展过程中,我们需要不断探索新的解决方案,以克服当前存在的问题并提高整个行业标准。