固態(tài)鋰離子電池對材料性能要求

近幾年我國的鋰電池行業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)品質(zhì)量大幅度提高，已經(jīng)超越日韓，成為全世界鋰電池產(chǎn)業(yè)第一大國。但是要想保持領(lǐng)先和產(chǎn)業(yè)持續發(fā)展，更應加強前瞻布局，加快推動(dòng)固態(tài)鋰電池的發(fā)展。目前我國固態(tài)電池關(guān)鍵材料的技術(shù)尚不成熟，接下來(lái)鋰電池廠(chǎng)家為你解析固態(tài)鋰離子電池對材料性能要求。

固態(tài)鋰離子電池對材料性能要求

固態(tài)鋰離子電池是一類(lèi)使用固體電極材料和固體電解質(zhì)材料的鋰電池。與液態(tài)鋰離子電池，混合固液鋰離子電池不同，固態(tài)鋰離子電池的電池單體中不含有任何液體電解質(zhì)、液態(tài)溶劑及液態(tài)添加劑。固態(tài)鋰離子電池在安全性、循環(huán)性、耐高溫性、能量密度等方面展現出巨大優(yōu)勢，對材料的性能指標要求也不同。

1.離子電導率：固態(tài)電解質(zhì)是電池內部離子傳導的介質(zhì)，離子電導率的高低直接影響電池內阻大小和電池倍率性能。

2.鋰離子遷移數：遷移數過(guò)低，陰離子會(huì )集聚在電極表面導致電池極化加劇，增大電池內阻。

3.固固界面相容性：相關(guān)材料要具備良好的物理相容性和化學(xué)相容性，保證固態(tài)電解質(zhì)和固體電極接觸充分，在服役過(guò)程中界面接觸穩定，不易分離，同時(shí)電解質(zhì)和電極之間無(wú)電化學(xué)副反應發(fā)生。

4.機械性能與韌性：目前的固態(tài)電解質(zhì)體系中，聚合物電解質(zhì)具有良好的韌性，機械強度比較好，但多數無(wú)機固態(tài)電解質(zhì)質(zhì)地較脆，影響固態(tài)電池的推廣使用。

固態(tài)鋰離子電池采用固態(tài)電解質(zhì)替代傳統有機液態(tài)電解液，有望從根本主解決電池安全性問(wèn)題，是電動(dòng)汽車(chē)和規?；瘍δ芾硐氲幕瘜W(xué)電源。其關(guān)鍵主要包括制備高室溫電導率和電化學(xué)穩定性的固態(tài)電解質(zhì)以及適用于固態(tài)鋰離子電池的高能量電極材料、改善電極/固態(tài)電解質(zhì)界面相容性。

固態(tài)鋰離子電池安全性能和能量密度優(yōu)勢顯著(zhù)，有望替代傳統電池成為下一代動(dòng)力電池。一是新能源汽車(chē)的理想動(dòng)力來(lái)源，目前液態(tài)鋰離子電池安全性能差，其易燃易爆問(wèn)題存在重大的安全隱患，而固態(tài)鋰離子電池安全性遠遠高于傳統電池；二是市場(chǎng)前景廣闊，據預測，全球固態(tài)鋰電池需求量到2030年有望達到494.9GWh，市場(chǎng)空間超過(guò)1500億元。

我國鋰電池制造體系日趨完善，為固態(tài)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)化奠定了一定基礎，近年來(lái)在行業(yè)政策的引導下，國內電池企業(yè)及其上游材料生產(chǎn)企業(yè)快速發(fā)展，已形成完備的電池制造體系，國內部分電池關(guān)鍵材料如鈷酸鋰、磷酸鐵鋰正極活性物質(zhì)，新型導電劑等已處于國際領(lǐng)先地位或達到國際先進(jìn)水平。

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