Blog
2024-12-11
Eli
作为一种新型的电池技术，固态电池相较于传统液态电池最大的优势就是其固态电解质的稳定性。在固态电池中，其固态电解质一般采用氧化物、硫化物等固体材料，化学稳定性更高，挥发性更低。因此固态电池的安全性能更高，可以杜绝电池热失控、自燃等事故的发生。
1、安全性好：液态电池中的电解质会导致电池易燃易爆，容易引发安全隐患。而固态电池中的固态电解质可以抑制锂枝晶，不易发生自燃爆炸。也就是说，固态电池采用的固态电解质取代了传统锂离子电池中的液态电解质，可以大大降低电池热失控、漏液等风险。
2、能量密度高：固态电池的电解质通常采用无机或有机聚合物固体，能够提供更高的能量密度，这意味着固态电池在同样的体积或重量下能够储存更多的电能。
3、循环寿命长：固态电池解决了液态电解质在充放电过程中形成固态电解质界面膜的问题，大大提高了电池的循环和使用寿命。
4、快速充电能力：固态电解质具有较高的离子电导率，可以让锂离子在电池内部更快地移动，从而加快充电速度。
1、界面阻抗：由于固态电解质与电极材料以固态连接，电极与电解质之间有限的接触较弱，固体材料中的离子传输动力学较低。
2、成本过高：固态电池所需的电极材料如氧化物正极材料、硫化物正极材料等主要由氧化铝、氧化钛等无机材料组成，这些高科技新材料的生产难度大、成本高。
3、生产工艺复杂：固态电池的生产工艺尚未完全成熟，需要进一步优化改进。例如全固态电池在制造过程中需要解决固-固接触问题，这可能导致界面阻抗增大，影响电池性能。另外，硫化物电解质虽然具有较高的离子电导率，但热稳定性较差，制备工艺复杂，成本较高。
4、枝晶生长问题：具有高机械强度的固态电解质仍难以完全抑制锂枝晶的生长，实现锂金属的均匀沉积。研究表明，高剪切模量的无机固态电解质无法完全阻止锂枝晶渗透到固态电解质中，而锂枝晶依然是阻碍全固态电池实用化的重要因素。
电池类型的影响：固态电池根据电解质材料不同可分为聚合物、氧化物、硫化物三类，不同类型的固态电池循环寿命也不同。其中硫化物基全固态电池因具有较高的离子电导率、较好的化学稳定性等特点而备受关注，循环寿命也相对较长。
使用条件的影响：固态电池的循环寿命还受使用条件的影响，如充放电速率、温度、压力等。在合适的使用条件下，固态电池可以保持较长的循环寿命。
总的来说，固态电池作为一种新型的电池技术，具有诸多优点，但其弱点短期内无法克服，随着技术的不断进步和成本的降低，未来固态电池有望得到广泛应用。
