固態(tài)電池的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)
導(dǎo)讀:本文主要講解固態(tài)電池的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。
固態(tài)電池被認(rèn)為是下一代電池,那么它憑什么會(huì)被認(rèn)為是下一代電池呢?還有一個(gè)問題就是為什么它不能被認(rèn)為是這一代電池?這就說明了優(yōu)勢(shì)明顯的同時(shí)劣勢(shì)也是很大的,下面小編就來帶大家看一下固態(tài)電池的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。
安全優(yōu)勢(shì)
固態(tài)電池的電解質(zhì)是固態(tài),固態(tài)電解質(zhì)不可燃燒,極大提高電池安全性。與傳統(tǒng)鋰電池相比,全固態(tài)電池最突出的優(yōu)點(diǎn)是安全性。固態(tài)電池具有不可燃、耐高溫、無腐蝕、不揮發(fā)的特性,避免了傳統(tǒng)鋰離子電池中的電解液泄露、電極短路等現(xiàn)象,降低了電池組對(duì)于溫度的敏感性,根除安全隱患。同時(shí),固態(tài)電解質(zhì)的絕緣性使得其良好地將電池正極與負(fù)極阻隔,避免正負(fù)極接觸產(chǎn)生短路的同時(shí)能充當(dāng)隔膜的功能。
能量密度優(yōu)勢(shì)
現(xiàn)在的鋰電池中,鈷酸鋰的電解質(zhì)溶液可以充電到4.45V,三元材料可以充電到4.35V,繼續(xù)充到更高電壓, 液態(tài)電解液會(huì)被氧化,正極表面也會(huì)發(fā)生不可逆相變。相對(duì)于這些鋰電池而言,固態(tài)電池的電解質(zhì)可達(dá)到5V,更加適應(yīng)于高電壓型電極材料。隨著正極材料的持續(xù)升級(jí),固態(tài)電解質(zhì)能夠做出較好的適配, 有利于提升電池系統(tǒng)的能量密度。
固態(tài)電池的優(yōu)點(diǎn)這么明顯卻還是沒有實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)和大批量的商業(yè)應(yīng)用就說明其缺點(diǎn)是不可忽視的。那固態(tài)電池的缺點(diǎn)有哪些呢?
低倍率
當(dāng)前固態(tài)電解質(zhì)體相離子電導(dǎo)率遠(yuǎn)低于液態(tài)電解質(zhì)的水平,往往相差多個(gè)數(shù)量級(jí)。 按照材料的選擇,固態(tài)電解質(zhì)可以分為聚合物、氧化物、硫化物三種體系,而無論哪一種類別,均無法回避離子傳導(dǎo)的問題。電解質(zhì)的功能在于電池充放電過程中為鋰離子在正負(fù)極之間搭建鋰離子傳輸通道來實(shí)現(xiàn)電池內(nèi)部電流的導(dǎo)通,決定鋰離子運(yùn)輸順暢情況的指標(biāo)被稱為離子電導(dǎo)率,低的離子電導(dǎo)率意味著電解質(zhì)差的導(dǎo)鋰能力,使鋰離子不能順利在電池正負(fù)極之間運(yùn)動(dòng)。
高阻抗
固態(tài)電解質(zhì)擁有高界面阻抗。 在電極與電解質(zhì)界面上,傳統(tǒng)液態(tài)電解質(zhì)與正、負(fù)極的接觸方式為液/固接觸,界面潤濕性良好,界面之間不會(huì)產(chǎn)生大的阻抗,相比較之下,固態(tài)電解質(zhì)與正負(fù)極之間以固/固界面的方式接觸,接觸面積小,與極片的接觸緊密性較差,界面阻抗較高,鋰離子在界面之間的傳輸受阻。
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