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又快又水的电气核心期刊探究固态电池三大技术路线的速度与效率之争

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,易于通过设备改造实现规模化生产。这些特点使得聚合物全固态电池成为目前最具可行性的固态电池技术之一。

从历史发展来看,三种类型的固态电池各自拥有悠久的研究历史。聚合物全固态电池自1973年开始研发;氧化物全固态电池更早期,从1953年便有相关研究;而硫化物全固状态电池则是在1981年才开始探索。

聚合物全固状态电池的优点包括良好的加工性、较大的容量和与液体电子解液类似的性能。但是,这种材料也存在局限性,如离子导率较低,只能在60度以上时达到接近10-3 S/CM的水平,因此需要维持高温环境。此外,由于其为有机材料,其化学性能不如无机材料,对磷酸铁锂兼容性好但对三元材料兼容性差,这限制了能量密度提升。

氧化物全固状态电池因其耐高压和高导率而受到青睐,其中典型代表LAGP、LATP等氧化体能够提供10-5至10-3 S/CM级别的离子导率。然而,它们具有坚硬机械性能,使得制备大容量芯片面临挑战。此外,与正极活性材料之间缺乏良好的界面相互作用导致了过多的界面损耗,使得这一技术难以实现大量生产。

硫化物全solid-state 电 池则因其卓越的地理接触能力以及柔软粒子的特点,有望成为未来所有solid-state 电 池中最高效的一种。在这方面,它甚至可以超越液体电子解液,但由于成本昂贵且空气稳定性不足,在实际应用中仍存在诸多挑战。

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