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什么是聚合物固態(tài)電解質(zhì),聚合物固態(tài)電解質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)

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瀏覽:- 發(fā)布日期:2023-02-01 10:24:22【

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什么是聚合物固態(tài)電解質(zhì)


全固態(tài)鋰電池,這是一種選用固體電極材料和固體電解質(zhì)材料,不含任何任意氣體的鋰電池,主要包含全固態(tài)鋰離子電池和全固態(tài)金屬鋰電池,不同之處取決于前者負(fù)極不含金屬鋰,后者負(fù)極為金屬鋰。


在現(xiàn)階段各種新型電池體系里,固態(tài)電池采用全新固態(tài)電解質(zhì)取代當(dāng)前有機(jī)電解液和膈膜,具有較高的安全系數(shù)、高體積能量密度,同時(shí)與不同新型高比能電極體系(如鋰硫體系、金屬-空氣體系等)具有廣泛適配性,可更進(jìn)一步提高質(zhì)量能量密度,進(jìn)而躋身下一代動(dòng)力電池的終極解決方案,造成日本、美國(guó)、德國(guó)等眾多科研機(jī)構(gòu)、新成立公司以及部分車企的高度關(guān)注。


聚合物固態(tài)電解質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)


1.高安全性能:傳統(tǒng)式鋰離子電池選用有機(jī)液體電解液,在長(zhǎng)時(shí)間充電、內(nèi)部短路等異常的情況下,充電電池容易發(fā)熱,造成電解液氣脹、自燃甚至爆炸,存在嚴(yán)重的安全隱患。而很多無(wú)機(jī)固態(tài)電解質(zhì)材料不可燃、無(wú)腐蝕、不揮發(fā)、找不到漏液?jiǎn)栴},聚合物固體電解質(zhì)相比于含有可燃溶劑的液態(tài)電解液,充電電池安全系數(shù)也大幅提高。


2.能量密度:固態(tài)鋰電池負(fù)極可采用金屬鋰,電池能量密度有望達(dá)到300~400Wh/kg甚至更高;其電化學(xué)穩(wěn)定窗口可達(dá)5V以上,可匹配高電壓電極材料,更進(jìn)一步提高質(zhì)量能量密度;并沒有液態(tài)電解質(zhì)和膈膜,減輕電池重量,壓縮電池內(nèi)部空間,提升體積能量密度;安全系數(shù)提升,電池外殼及冷卻系統(tǒng)模塊獲得簡(jiǎn)化,提升系統(tǒng)能量密度。


3.循環(huán)壽命長(zhǎng):有望避免液態(tài)電解質(zhì)在充放電過程中持續(xù)性形成和生長(zhǎng)SEI膜的問題和鋰枝晶刺穿膈膜問題,大大提高金屬鋰電池的循環(huán)性和使用壽命。


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    【本文標(biāo)簽】:聚合物固態(tài)電解質(zhì)
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