低溫18650 3500
    無磁低溫18650 2200
    過針刺低溫18650 2200
    低溫磷酸3.2V 20Ah
    23年專注鋰電池定制

    鋰硫電池與固態化以及與傳統電池的探究

    鉅大LARGE  |  點擊量:1650次  |  2018年07月14日  

    想必很多的人都有個共同的疑問,固態電池是一種電池么,它跟鋰硫電池什么關系?這就跟當初很多人認為石墨烯電池是一種全新的電池一樣。實際上,這只是一種變換概念的叫法而已,在這里不做更多的解釋。我們重點對固態電池跟鋰硫電池之間的關系做一點小小的科普。

    首先,我們知道原電池是由正極、負極、電解液以及外電路構成的,也就是說在電池內部最主要的就是正負極材料和電解液。下圖為固態電池的示意圖

    1.jpg

    圖1固態電池的結構圖

    其實所謂的固態電池,同樣也是由正負極材料和電解液三個部分組成,與傳統電池唯一的區別在于固態電池內部使用的是固態的電解質而已。例如固態鋰離子電池的正負極材料跟平常我們看到的鋰離子電池沒有什么區別,正極同樣也是使用三元,磷酸鐵鋰、錳酸鋰等,負極使用石墨、石墨烯,或者是硅碳負極(未來最有前景的負極材料,我們后面可能會專門進行介紹)。問題來了,既然差異這么小,為什么固態電池會如此的收到追捧呢?我認為原因在于固態電池對于電池體系的安全性、能量密度和續航能力等方面都會帶來較大的提升,至少會對現有的鋰離子電池及鋰硫電池技術帶來一次全新的革命。然而,套用一句很時髦的網絡用語“理想是豐滿的,現實是骨感的“。下面我們對固態電池進行一個通俗易懂的介紹:

    1.jpg

    圖2不同的固態電解質的離子傳導率對比

    固態電解液,主要分為無機和有機固態電解液。我們常規使用的鋰離子電池中主要是用液態的有機電解液,缺點在于有毒、怕水、電壓低。而使用無機固態電解液,最主要的優點在于不怕水、不易燃、電壓高等。如上圖所示,我們可以看出從常溫到200°C以內我們有很多的選擇。但是考慮到固體電解質的離子電導率相比于液體的有機電解液(10-2Scm-1),我們可以看到Glass-electrolyte,Glass-ceramicelectrolyte,Li10GeP2S12,Li3.25Ge0.25P0.75S4都是很不錯的選擇。但是對于大規模的工業化生產而言,固態電解質不僅需要較高的離子傳導率,較寬的運行溫度和電壓區間,而且還要有較高的安全性和經濟實用性。例如氧化物型固態電解液包括陶瓷材料、NASICON型等,他們被看作是未來最有可能大規模使用的固態電解液。

    1.jpg

    圖3Li10GeP2S12類型固態電解質的晶體結構

    因為他們能夠提供富鋰或者是三維的晶體結構,能夠促進鋰離子在固態電解質中的傳導,如圖3所示。那么,如此高大上的固態電解液又有哪些挑戰呢?以至于到現在都還很難大規模商業化。首先,固態的電解液和液態的電解液相比,固態的不需要隔膜,可以大大的提升體積能量密度,但是鋰離子在固體中的傳導率比液相電解液中要低很多,所以固態電池有個通病就是倍率性能比較差,通俗點說就是,當我們使用安裝了固態電池的汽車加速或者爬坡時,往往都是力不從心。其次,就是固態電解質在制備的過程中,不僅需要高溫,而且需要嚴格的配比混合均勻,最關鍵的是對于工業化生產很難保證材料的一致性。另外,固態電解質的厚度對于電池整體的性能也具有致命的影響,因為關系著鋰離子在電池內部的擴散等等,因此在工業化生產過程中固體電解液的拉伸和耐壓等機械性能也是一個不小的挑戰,它們需要始終保持成膜不能夠破碎。因此,固態電池的發展還有很長的路要走。而且,如果使用一種單一的固態電解質很難一次性解決的所有面臨的問題,所以,在未來一種高效的混合的固態電解質策略可能被采用,因為能夠最優化的均衡各種利弊關系,只有這樣才能在最短時間內推進儲能器件的發展。

    總結

    傳統的三元鋰電池單純從電極材料本身優化上已經很難突破300Wh/kg的大限。因此,在未來較短的一段時間內,如果想要突破這一大限,我們可以換一種思路,大力發展能量密度高、且相對容易實現工業化生產的鋰硫電池等新型鋰電池將是種不錯的選擇。實際上對于電池本身而言,這些方法代表了工業水平的進步,它們對整體電池行業的發展具有長足的推進作用。

    最后,固態電池并不是一種電池,鋰硫電池、金屬空氣電池等都可以做成固態電池,其實就是把液電解液換成固態的電解液而已,但是就是這么簡單的一換,需要全世界儲能方面的科研工作者前仆后繼,不斷努力實現突破!

    鉅大鋰電,23年專注鋰電池定制

    鉅大核心技術能力

    精品亚洲AV无码一区二区三区| 最近中文字幕大全免费版在线| 欧日韩国产无码专区| 最好看最新高清中文视频| 亚洲Av无码精品色午夜| 在线观看免费无码视频| 无码人妻精品一区二区三区99性 | 久久久久亚洲av成人无码电影| 中文字幕av一区| 无码免费一区二区三区免费播放 | 久久无码精品一区二区三区| 欧美日韩亚洲中文字幕二区| 精品无码AV无码免费专区| 中文网丁香综合网| 办公室丝袜激情无码播放| 无码av中文一二三区| 精品无码国产自产拍在线观看蜜 | 亚洲欧洲中文日韩久久AV乱码 | 中文字幕精品无码久久久久久3D日动漫 | 一二三四社区在线中文视频| 大桥久未无码吹潮在线观看| 亚洲.欧美.中文字幕在线观看| 精品久久亚洲中文无码| 人妻少妇精品中文字幕av蜜桃| 国产精品亚洲аv无码播放| 乱人伦中文无码视频在线观看| 亚洲高清中文字幕免费| 韩国免费a级作爱片无码| 人妻无码αv中文字幕久久琪琪布| 亚洲中文字幕无码久久2017| 国产成人无码精品一区在线观看 | 免费无码黄十八禁网站在线观看| 亚洲AV无码一区二区乱子伦| 中文字幕手机在线视频| 亚洲一级Av无码毛片久久精品| 日韩人妻无码精品一专区| 东京热av人妻无码专区| 日韩亚洲欧美中文高清在线| 最新中文字幕AV无码不卡| 无码激情做a爰片毛片AV片| 免费A级毛片无码A∨|