固態鋰離子電池的詳細資料解析
2021-01-09 電子發燒友21IC 發表於 2021-01-03 13:52:00
你了解什麼是固態鋰離子電池嗎？隨著社會的快速發展，我們的固態鋰離子電池也在快速發展，那麼你知道固態鋰離子電池的詳細資料解析嗎？接下來讓小編帶領大家來詳細地了解有關的知識。
所謂「全固態鋰電池」是一種在工作溫度區間內所使用的電極和電解質材料均呈固態，不含任何液態組份的鋰電池，全稱是「全固態電解質鋰電池」。因此，全固態鋰電池，已經是一個字不能少、不能變的最簡稱呼。為了助於理解，歐陽教授舉例表示，這就像「全固態」跟「固態」是不一樣的，「鋰電池」和「鋰離子電池」不是一個概念。這個全固態鋰電池又分成全固態鋰一次電池和全固態鋰二次電池，一次電池已經有所應用。而全固態鋰二次電池又分成全固態鋰離子電池和鋰金屬電池，這又是兩個需要區分的概念。
所謂的固態鋰離子電池就是不管電極和電解液都是固態形式的。目前市面上普遍使用的鋰離子電池都是採用液態或者聚合物電解質材料的。
將固體鋰薄膜二次電池按照陽極、電解液、陰極的順序在基底上製備成薄膜，封裝成電池。在製備過程中，要使用相應的技術來製備電池的各個薄膜層。一般來說，負極多採用金屬鋰，採用真空熱沉積（VD）技術製備。電解液和正極包括氧化物負極可以採用多種濺射技術，如射頻濺射（RFS）、射頻磁控濺射（RFMS）等。
液體跟固體結合是很容易的，滲透進去。但是固體和固體接觸性和穩定性就不是太好了，這是它很大的一個問題。硫化物電解質雖然鋰離子導電率已經提高了，但是仍然有界面接觸性和穩定性問題。第三個問題是金屬鋰的可充性問題。在固態電解質中，鋰表面同樣存在粉化和枝晶生長問題。其循環性，甚至安全性等還需要研究。此外，製造成本偏高也是其發展的一大問題。
當然，固態電池目前也面臨著一些開發的問題，其中最大的就是本身的電導率與液態電解質還具有非常大的差距。此外，固態電解質與電極材料之間的界面穩定性也是需要解決的問題之一。
在製備工藝上，由於目前的固態電解質膜彈性較差，固態電池組裝比纏繞工藝更傾向於分層，但細分工藝未知。在製造設備方面，固態電池雖然與傳統的鋰離子電池有很大的不同，但除了在塗裝、包裝等過程中要定製設備，製造環境要在要求更高的乾燥室中進行外，並沒有本質的不同。
固態電解質主要分類為兩種，無機電解質和聚合物電解質材料。評價固態電解質的一些參數主要包括：高的離子導電性、低的離子面積比電阻、高的電子面積比電阻、高的離子選擇性、寬的電化學穩定窗口、好的化學兼容性、優異的熱穩定性、優異的機械性能、簡單的製備過程、價格低廉、易整合和環境友好。
以上就是固態鋰離子電池的有關知識的詳細解析，需要大家不斷在實際中積累經驗，這樣才能設計出更好的產品，為我們的社會更好地發展。
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:LiPF6在多孔芳香骨架中的高負載、快傳輸特性及其在固態鋰離子電池中的應用
特別是對鋰離子電池的研發及應用，大大改變了人們的日常生活方式，因此John Goodenough、Stanley Whittingham和Akira Yoshino三位科學家獲得了今年（2019）的諾貝爾化學獎。去年，針對目前鋰離子電池使用中存在的問題，John Goodenough研究組研製出了全球首個固態鋰離子電池。 -
英媒:比利時機構研製出創新型固態鋰離子電池
參考消息網4月12日報導 英媒稱，比利時校際微電子中心研製出一種創新型固態鋰離子電池，充電兩小時就達到每升200瓦時的能量密度。 據英國科學新聞網站4月10日報導，校際微電子中心是世界領先的納電子學、能源和數位技術研究創新中心，同時也是研究機構EnergyVille的合作夥伴。 -
...蔚來|鋰硫電池|固態電池|動力電池|鋰離子電池|中國科學院物理...
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鋰電池宿命:繞不過的固態電池
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中科院資深固態電池專家談固態電池技術產業化
5、固態電池會完全取代電解液和隔膜，但正負極活性材料還是保持原有材料體系，到全固態技術下可能電池製備工藝會有大的改進，但對充換電不會有大影響。當前固態電池在安全性、能量密度、工作溫度範圍、倍率性能、循環壽命等各類指標全方位優於當前液態電池，定位也是全方位取代鋰離子電池，只待成本降低。