你對全固態鋰電池了解多少？

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從技術發展趨勢來看，相比液態鋰離子電池，全固態金屬鋰電池有可能具有安全性能好、能量密度高和循環壽命長等優點。近年來，固體電解質材料，特別是硫化物電解質材料在離子電導率方面取得了重大突破，因此全固態鋰電池技術漸漸開始引起世界範圍內的研發機構和大型企業的重視。

2.全固態鋰電池的分類

伴隨著全固態鋰電池熱的興起，各種「全固態」或「固態」概念的鋰電池相繼出現，存在著混淆概念的現狀。

固態鋰電池：一些研究人員把電芯中含有較高質量或體積比的固體電解質，同時含有少量液體電解質的電池成為「固態電池」，但這實際上不是全固態電池。

全固態鋰電池：電芯由固態電極和固態電解質材料構成，電芯在工作溫度範圍內，不含有任何質量及體積分數的液體電解質。

3.全固態鋰電池可能具備的優勢

• 安全性能高：固體電解質取代可燃的液體電解質，且固體電解質有望客服鋰枝晶的產生
• 能量密度高：負極可能採用鋰金屬負極
• 循環壽命長：有望避免液體電解質再充放電過程中持續形成和生長固體電解質界面膜
• 電化學窗口寬：有可能達到5V，適用於高電壓正極材料
• 回收方便：無廢液，處理相對簡單

4.全固態鋰電池的缺陷

具體的關鍵技術問題：

• 固體電解質與電極之間的界面：包括正極與電解質之間界面阻抗大以及界面相容性差（正極材料與電解質之間形成的空間電荷層，正極材料與電解質間的元素擴散和反應，電極材料充放電時體積變化導致的界面應力）、金屬鋰負極與電解質之間的反應；
• 正極材料內部有效的離子和電子傳輸通道的構築；

具體的解決方案：

• 添加電極與電解質界面修飾層（緩衝層）
• 對正極材料顆粒進行包覆和修飾
• 納米技術的應用（材料的納米化，改變材料的微納米結構形貌）
• 電解質的改性（元素替換、材料複合）等......

5.核心材料介紹

• 固體電解質：目前研究主要集中在聚合物、氧化物和硫化物類固體電解質

另註：文章還討論了電極材料以及其他全固態電池的問題，如有需要，請前往原文仔細閱讀~

最後：

處於國家復興大背景中的中國全固態鋰二次電池研究進度已經處在快速發展的階段。期待此次我國電池行業能夠抓住電池技術迭代的機會，實現電池和汽車領域的並跑與領跑。

下圖列出了世界範圍內全固態鋰二次電池研究機構及企業分布：