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,更容易通过改造现有设备实现规模化生产。这些特点使得它成为了最具潜力的技术路线之一。
聚合物全固态电池的发展历程始于1973年,其研究可以追溯至更早期的1953年,而硫化物全固态电池则是在1981年开始探索。每一类技术都拥有其独特之处,对未来能源解决方案具有重要意义。
聚合物全固状态电池的优点包括了良好的加工性、较高容量以及与目前使用的液体电解液相似的性能。但是,它们也面临着离子传输速率较低的问题,需要在60度以上才能够达到理想水平。此外,由于其材料本身限制,如同其他有机材料一样,它们无法像无机材料那样提供高能量密度。此外,与磷酸铁锂兼容性较好,但三元系统中存在兼容性问题,从而影响了能量密度提升。
氧化物全固态电池以耐受极端条件、高导电率著称,这些特质使它们成为一种潜力巨大的替代品。然而,其硬质表征可能导致破裂风险增加,以及与正极活性材料之间不佳接触效应,使得大容量芯片制造变得困难。在当前阶段,氧化物主要被用于混合型设计,即将其与液体或聚合物结合,以降低含水量并提高整体性能。
硫化物全固态电池凭借卓越的接触能力和柔软粒子,可达到的离子传输速率远超任何其他材料,因此它们被认为是未来最为可行的一条路径。而尽管如此,这种类型还面临着成本高昂、对空气稳定性的挑战等问题。这意味着从生产到运输再到加工,每个环节都充满了挑战,并限制了广泛应用所需克服这些障碍。