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固态锂离子电池对材料性能要求

来源:锂离子电池厂家?编辑:admin??发布时间:2020-03-27 17:58:09??阅读数:

近几年我国的锂电池行业发展迅速,产品质量大幅度提高,已经超越日韩,成为全世界锂电池产业第一大国。但是要想保持领先和产业持续发展,更应加强前瞻布局,加快推动固态锂电池的发展。目前我国固态电池关键材料的技术尚不成熟,接下来锂电池厂家为你解析固态锂离子电池对材料性能要求。

锂离子电池

固态锂离子电池对材料性能要求

固态锂离子电池是一类使用固体电极材料和固体电解质材料的锂电池。与液态锂离子电池,混合固液锂离子电池不同,固态锂离子电池的电池单体中不含有任何液体电解质、液态溶剂及液态添加剂。固态锂离子电池在安全性、循环性、耐高温性、能量密度等方面展现出巨大优势,对材料的性能指标要求也不同。

1.离子电导率:固态电解质是电池内部离子传导的介质,离子电导率的高低直接影响电池内阻大小和电池倍率性能。

2.锂离子迁移数:迁移数过低,阴离子会集聚在电极表面导致电池极化加剧,增大电池内阻。

3.固固界面相容性:相关材料要具备良好的物理相容性和化学相容性,保证固态电解质和固体电极接触充分,在服役过程中界面接触稳定,不易分离,同时电解质和电极之间无电化学副反应发生。

4.机械性能与韧性:目前的固态电解质体系中,聚合物电解质具有良好的韧性,机械强度比较好,但多数无机固态电解质质地较脆,影响固态电池的推广使用。

固态锂离子电池采用固态电解质替代传统有机液态电解液,有望从根本主解决电池安全性问题,是电动汽车和规模化储能理想的化学电源。其关键主要包括制备高室温电导率和电化学稳定性的固态电解质以及适用于固态锂离子电池的高能量电极材料、改善电极/固态电解质界面相容性。

固态锂离子电池安全性能和能量密度优势显著,有望替代传统电池成为下一代动力电池。一是新能源汽车的理想动力来源,目前液态锂离子电池安全性能差,其易燃易爆问题存在重大的安全隐患,而固态锂离子电池安全性远远高于传统电池;二是市场前景广阔,据预测,全球固态锂电池需求量到2030年有望达到494.9GWh,市场空间超过1500亿元。

我国锂电池制造体系日趋完善,为固态锂离子电池产业化奠定了一定基础,近年来在行业政策的引导下,国内电池企业及其上游材料生产企业快速发展,已形成完备的电池制造体系,国内部分电池关键材料如钴酸锂、磷酸铁锂正极活性物质,新型导电剂等已处于国际领先地位或达到国际先进水平。

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