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全固態電池有什么顯著的優勢?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2021年01月02日  

目前新能源汽車大多使用的都是傳統的鋰離子電池,都含有液態有機電解質,不含液態電解質的固態電池優勢很多。中南大學化學化工學院教授劉洪濤在接受《我國汽車報》記者采訪時介紹,相較于目前使用的液態鋰離子電池,固態電池具有六大顯著優勢。


一是高安全性能,傳統鋰離子電池采用有機液體電解液,在過度充電、內部短路等異常的情況下,電池容易發熱,造成電解液氣脹、自燃甚至爆炸,存在嚴重的安全隱患。而很多無機固態電解質材料不可燃、無腐蝕、不揮發、不存在漏液問題,聚合物固體電解質相比于含有可燃溶劑的液態電解液,電池安全性也大幅提高。


二是高能量密度,固態鋰離子電池負極可采用金屬鋰,電池能量密度有望達到300~400Wh/kg甚至更高,其電化學穩定窗口可達5V以上,可匹配高電壓電極材料,進一步提升質量能量密度;沒有液態電解質和隔膜,減輕電池重量,壓縮電池內部空間,提高體積能量密度;安全性提高,電池外殼及冷卻系統模塊得到簡化,提高系統能量密度。


三是循環壽命長,有望防止液態電解質在充放電過程中持續形成和生長SEI膜的問題和鋰枝晶刺穿隔膜問題,大大提升金屬鋰離子電池的循環性和使用壽命。


四是工作溫度范圍寬,固態鋰離子電池針刺和高溫穩定性極好,如全部采用無機固體電解質,最高操作溫度有望達到300℃,從而防止正負極材料在高溫下與電解液反應可能導致的熱失控。


五是生產效率提高,無需封裝液體,支持串行疊加排列和雙極機構,可減少電池組中無效空間,提高生產效率。


六是具備柔性優勢,全固態鋰離子電池可以制備成薄膜電池和柔性電池,相關于柔性液態電解質鋰離子電池,封裝更為容易、安全,未來可應用于智能穿戴和可植入式醫療設備等。


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