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开关电源革命揭秘固态电池三大技术路线的优缺点之争

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近,易于通过改造现有设备实现规模化生产。这种技术路线分为三类:聚合物全固态、氧化物全固态以及硫化物全固态,每种都具有独特的历史和发展轨迹。

聚合物全固态电池自1973年起便开始研究,其优点包括容易加工、大容量制造能力以及与目前使用的液体电解液相似的性能。然而,这种技术也面临离子传导率较低的问题,必须在60°C以上才能显著提升,使得稳定运行成为挑战。此外,由于材料本质是有机性质,其能量密度受限且不如无机材料表现佳,对兼容性也有所局限。

氧化物全固态电池则以其高耐压能力和更高的离子传导率而闻名,可达10^-5至10^-3 S/cm级别,但仍未达到液体电解液水平。LAGP及LATP等氧化物代表着这一技术领域,但因硬性材质导致制作难度增加,并对正极材料接触效率不足影响整体表现。

硫化物全固态则展现出卓越的接触性能和高离子传导率,是所有材料中最接近或超过了液体电解液水平。这使得它成为了未来可能实现的大型商业应用候选者。但是,由于成本昂贵、化学活性强且空气稳定性差,该技术尚需克服诸多挑战,如界面稳定性的问题,以及在生产、运输等环节带来的复杂性限制了其广泛应用潜力。

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