最新固態(tài)鋰離子電池發(fā)展情況

在鋰電池發(fā)展領(lǐng)域，實現(xiàn)固態(tài)鋰離子電池商業(yè)化是國內(nèi)外熱門的發(fā)展方向之一，據(jù)相關(guān)媒體文章報道，歐美等國家現(xiàn)階段在鋰離子電池技術(shù)已經(jīng)處于下風(fēng)，短時間內(nèi)追趕無望，因此其瞄準(zhǔn)了下一代固態(tài)鋰離子電池技術(shù)優(yōu)勢，專注于該領(lǐng)域的研發(fā)生產(chǎn)。全固態(tài)電池是行業(yè)認(rèn)可的下一代鋰離子電池技術(shù)，固態(tài)電解質(zhì)替代傳統(tǒng)的液態(tài)有機電解質(zhì)，能夠在一定程度上解決傳統(tǒng)鋰離子電池安全性較差的問題。目前固態(tài)電解質(zhì)基本上可以分為三大類。

1. 聚合物固態(tài)電解質(zhì)

以PEO為代表的聚合物電解質(zhì)是人們最早開發(fā)的固態(tài)電解質(zhì)，固態(tài)聚合物電解質(zhì)具有良好的可塑性，因此比較容易解決固態(tài)電解質(zhì)存在的界面接觸問題，因此也得到了最多的關(guān)注，但是聚合物電解質(zhì)本身常溫電導(dǎo)率較低，一般需要加熱到60℃以上使用，同時固態(tài)聚合物電解質(zhì)抗氧化性較差，因此無法匹配高電壓正極啊材料，這也導(dǎo)致了聚合物電解質(zhì)的應(yīng)用受到了很大的限制。

2. 無機氧化物電解質(zhì)

無機氧化物電解質(zhì)，例如LLZO等材料相比于傳統(tǒng)的聚合物電解質(zhì)具有很好的常溫電導(dǎo)率，同時氧化物電解質(zhì)在高電壓下的穩(wěn)定性也更好，因此也得到了廣泛的關(guān)注，但是氧化物電解質(zhì)與電極的界面接觸較差，為了解決界面接觸問題，高溫?zé)Y(jié)是常見的方法，但是這可能會引起正極材料的分解，同時也大大增加了工藝的復(fù)雜性，同時氧化物固態(tài)電解質(zhì)高昂的價格也限制了其大規(guī)模的應(yīng)用。

3. 硫化物固態(tài)電解質(zhì)

固態(tài)硫化物電解質(zhì)突出特點是其電導(dǎo)率高，在室溫下的電導(dǎo)率與傳統(tǒng)的碳酸酯類業(yè)態(tài)電解質(zhì)持平，因此硫化物固態(tài)電解質(zhì)也被寄予厚望，但是硫化物電解質(zhì)也存在固態(tài)電解質(zhì)的通病——界面接觸差，采用硫化物電解質(zhì)的電池往往需要施加巨大的壓力才能正常的工作，同時硫化物電解質(zhì)在空氣中水分作用下會發(fā)生分解，釋放H2S有毒氣體，因此硫化物固態(tài)電解質(zhì)對于生產(chǎn)環(huán)境的要求極高，這也導(dǎo)致了成本的升高。

經(jīng)過多年的技術(shù)發(fā)展，動力電池的市場已經(jīng)超越了3C消費電子類鋰離子電池，三元材料也取代了傳統(tǒng)的LCO材料成為動力電池主流的正極材料，更高的能量密度是未來動力電池發(fā)展的主要方向，為了滿足這一目標(biāo)，高鎳化、單晶化是未來正極材料發(fā)展的重要趨勢，而在下一代電池技術(shù)上，固態(tài)電池是目前最為成熟的技術(shù)，整體上來看聚合物電解質(zhì)良好的加工性能和低廉的價格是未來較有希望的一種固態(tài)電解質(zhì)。