作者: GLIDA發(fā)表時(shí)間:2020-03-14 15:13:08瀏覽量:824【小中大】
固態(tài)鋰電池與高性能、長效全固態(tài)電池與鋰離子電池相比,,具有更高的能量密度,,從而帶來了容量更大、安全性更高的可能性,。以前,,鋰金屬被廣泛用作所有固態(tài)電池的陽極,但在很長一段時(shí)間后很容易引起支路效應(yīng),,影響使用壽命和安全,。這一次,三星的研究人員探索了銀碳(ag-c)納米復(fù)合陽極層,,也實(shí)現(xiàn)了更大的容量,、循環(huán)壽命和安全性。
據(jù)報(bào)道,,銀碳復(fù)合層的厚度只有5微米,,但是電池的能量密度增加到了900wh / l。原型電池的體積比同等容量的傳統(tǒng)鋰離子電池小了50%,。三星的全固態(tài)電池有望成為第一個(gè)應(yīng)用于電動汽車領(lǐng)域的電池,。該原型產(chǎn)品可以達(dá)到800公里的耐力與一次充電和1000周期。
電解質(zhì)材料是全固態(tài)鋰電池技術(shù)的核心,。目前,,固態(tài)電解質(zhì)的研究主要集中在三種材料上:聚合物、氧化物和硫化物,。聚合物的高溫性能良好,,已經(jīng)有了商業(yè)應(yīng)用案例;氧化循環(huán)性能好,適用于薄膜的柔性結(jié)構(gòu);硫化物導(dǎo)電率最高,,是未來的主要發(fā)展方向,。
既然固態(tài)電池有這么多優(yōu)點(diǎn),為什么還沒有得到大力推廣呢?這是因?yàn)楣虘B(tài)電解質(zhì)電阻高,,在功率密度方面還存在一些問題需要解決,。我們需要從固態(tài)電解質(zhì)開始,正極和負(fù)極材料,。在電導(dǎo)率,、電池倍率、電池制備效率和成本控制等方面存在諸多挑戰(zhàn),。一旦這些問題得到有效解決,,未來將會掀起一場新的電池革命,。
在一般情況下,固態(tài)電池的發(fā)展,,電解質(zhì)可能會沿著從液體,、半固體、固體-液體混合物到固體,,最后到全部固體的路徑,。作者認(rèn)為,300 wh /公斤將通過2020高鎳正極+準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)+硅碳負(fù)極,400 wh /公斤將通過2025年富鋰正極+所有固態(tài)電解質(zhì)+硅碳/金屬鋰負(fù)極電池,和500 wh /公斤將通過2030年與燃料/硫鋰空氣電池。