全固態(tài)鋰電池的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？

固態(tài)鋰電池相對于傳統(tǒng)鋰電池的液態(tài)電解液而言的，電解質(zhì)為導(dǎo)電率很高的純固態(tài)物質(zhì)，這是一種針對電解液形態(tài)的命名方式。與固態(tài)電池平行的另外兩種技術(shù)路線應(yīng)該可以叫做液態(tài)電解液鋰電池和半固態(tài)電解液半固態(tài)鋰電池。液態(tài)電解液鋰電池，傳統(tǒng)稱呼中三元、磷酸鐵鋰、錳酸鋰都屬于液態(tài)電解液鋰電池范圍。半固態(tài)電解液，電解質(zhì)是介于固態(tài)和液態(tài)之間的狀態(tài)，現(xiàn)在常見的材料是聚合物電解質(zhì)，在常溫下為凝膠態(tài)。

1、全固態(tài)鋰電池的優(yōu)點(diǎn)

1）安全性好，電解質(zhì)無腐蝕，不可燃，也不存在漏液問題；

2）高溫穩(wěn)定性好，可以在60℃-120℃之間工作；

3）有望獲得更高的能量密度。固態(tài)電解液，力學(xué)性能好，有效抑制鋰單質(zhì)直徑生長造成的短路問題，使得可以選用理論容量更高的電極材料，比如鋰單質(zhì)做負(fù)極；固態(tài)電解質(zhì)的電壓窗口更寬，可以使用電位更高的材料做正極而不惜擔(dān)心電解質(zhì)分解問題；

4）固態(tài)電解質(zhì)支持電芯薄膜化設(shè)計(jì)，最小可以達(dá)到幾個(gè)納米，拓競了鋰電池的應(yīng)用范圍，并且使得電池自帶柔性成為可能。

5）可以選用電阻較大、充放電過程體積變化比較大的材料做正負(fù)極，薄膜化的正負(fù)極材料，只要成膜性能好，即使材料電阻偏大，只要足夠薄以后，依然不會(huì)給電池特性帶來明顯影響。

2、全固態(tài)鋰電池的缺點(diǎn)

1）溫度較低的時(shí)候，內(nèi)阻比較大；

2）材料導(dǎo)電率不高，功率密度提升困難；

3）制造大容量單體困難；

4）大規(guī)模制造中的正負(fù)極成膜技術(shù)還在集中火力研究中。

5）全固態(tài)電池的界面問題，全固態(tài)鋰電池，一個(gè)重要的技術(shù)難點(diǎn)是電解質(zhì)與電極之間形成高電阻界面問題。整個(gè)技術(shù)都還在發(fā)展過程中，對此問題暫時(shí)沒有統(tǒng)一的觀點(diǎn)，一般推測的全國態(tài)電池正負(fù)極與電解質(zhì)之間的界面形成原因：

1）由于外加電壓高于電解質(zhì)能夠承受的電壓范圍，使得電解質(zhì)發(fā)生氧化或者還原，進(jìn)而在正極或者負(fù)極表面上形成界面；

2）固體電解質(zhì)的性質(zhì)本身就與電極材料不相容，因而發(fā)生反應(yīng)，生成物結(jié)成界面；3）充放電過程中，離子的嵌入脫出過程的副產(chǎn)物，形成電極與固態(tài)電解質(zhì)的界面。