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固態電池是什么，和傳統鋰電有什么不一樣？

2021-02-24 10:02:06來源：OFweek鋰電網關鍵詞：電池閱讀量：23452

導讀：固態電池是一種電池科技。與現今普遍使用的鋰離子電池和鋰離子聚合物電池不同的是，固態電池是一種使用固體電極和固體電解質的電池。

　　固態電池是一種電池科技。與現今普遍使用的鋰離子電池和鋰離子聚合物電池不同的是，固態電池是一種使用固體電極和固體電解質的電池。

　　由于科學界認為鋰離子電池已經到達極限，固態電池于近年被視為可以繼承鋰離子電池地位的電池。

　　固態鋰電池技術采用鋰、鈉等制成的玻璃化合物為傳導物質，取代以往鋰電池的電解液，大大提升鋰電池的能量密度，其能量密度是鋰離子電池的2倍。

　　市場預計，2021年固態電池技術研發有望取得突破性進展，在成本、能量密度和生產過程等方面進一步趕超鋰離子電池技術。

　　至2030年，固態電池將是電動汽車電池的主流，鋰離子電池將不再是電動汽車電池的主流，但鋰離子電池在某些電子原件領域仍有一席之地。

　　相較傳統鋰離子電池，固態電池具有四大優勢。

　　優勢一是輕。使用了全固態電解質后，鋰離子電池的適用材料體系也會發生改變，其中核心的一點就是可以不必使用嵌鋰的石墨負極，而是直接使用金屬鋰來做負極，這樣可以明顯減輕負極材料的用量，使得整個電池的能量密度有明顯提高。

　　優勢二是薄。傳統鋰離子電池中，需要使用隔膜和電解液，它們加起來占據了電池中近40%的體積和25%的質量。而如果把它們用固態電解質取代(主要有有機和無機陶瓷材料兩個體系)，正負極之間的距離(傳統上由隔膜電解液填充，現在由固態電解質填充)可以縮短到甚至只有幾到十幾個微米，這樣電池的厚度就能大大地降低——因此全固態電池技術是電池小型化，薄膜化的必經之路。

　　優勢三是柔性化的前景。即使是脆性的陶瓷材料，在厚度薄到毫米級以下后經常是可以彎曲的，材料會變得有柔性。相應的，全固態電池在輕薄化后柔性程度也會有明顯的提高，通過使用適當的封裝材料(不能是剛性的外殼)，制成的電池可以經受幾百到幾千次的彎曲而保證性能基本不衰減。

　　優勢四是更安全。傳統鋰電池可能發生以下危險：(1) 在大電流下工作有可能出現鋰枝晶，從而刺破隔膜導致短路破壞 (2)電解液為有機液體，在高溫下發生副反應、氧化分解、產生氣體、發生燃燒的傾向都會加劇。采用全固態電池技術，以上兩點問題就可以直接得到解決。

　　不過，固態電池雖然將實現電解質全固態及負極金屬鋰的蛻變，但電導率，安全性，穩定性及高成本等問題仍需解決。

　　總的說來，固態電池技術路線逐步發展之際，高鎳正極，碳酸鋰，硅碳負極等領域企業將因固態電池而產生新機遇，而電解液及隔膜企業將因此產生沖擊。

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