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固態(tài)鋰離子電池的相關(guān)知識詳解

時間:2022-09-09 16:00:19來源:OFweek 鋰電網(wǎng)

導(dǎo)語:?將固體鋰薄膜二次電池按照陽極、電解液、陰極的順序在基底上制備成薄膜,封裝成電池。在制備過程中,要使用相應(yīng)的技術(shù)來制備電池的各個薄膜層。一般來說,負極多采用金屬鋰,采用真空熱沉積(VD)技術(shù)制備。

       你了解什么是固態(tài)鋰離子電池嗎?隨著社會的快速發(fā)展,我們的固態(tài)鋰離子電池也在快速發(fā)展,那么你知道固態(tài)鋰離子電池的詳細資料解析嗎?接下來讓小編帶領(lǐng)大家來詳細地了解有關(guān)的知識。

  所謂“全固態(tài)鋰電池”是一種在工作溫度區(qū)間內(nèi)所使用的電極和電解質(zhì)材料均呈固態(tài),不含任何液態(tài)組份的鋰電池,全稱是“全固態(tài)電解質(zhì)鋰電池”。因此,全固態(tài)鋰電池,已經(jīng)是一個字不能少、不能變的最簡稱呼。為了助于理解,歐陽教授舉例表示,這就像“全固態(tài)”跟“固態(tài)”是不一樣的,“鋰電池”和“鋰離子電池”不是一個概念。這個全固態(tài)鋰電池又分成全固態(tài)鋰一次電池和全固態(tài)鋰二次電池,一次電池已經(jīng)有所應(yīng)用。而全固態(tài)鋰二次電池又分成全固態(tài)鋰離子電池和鋰金屬電池,這又是兩個需要區(qū)分的概念。

  所謂的固態(tài)鋰離子電池就是不管電極和電解液都是固態(tài)形式的。目前市面上普遍使用的鋰離子電池都是采用液態(tài)或者聚合物電解質(zhì)材料的。

  將固體鋰薄膜二次電池按照陽極、電解液、陰極的順序在基底上制備成薄膜,封裝成電池。在制備過程中,要使用相應(yīng)的技術(shù)來制備電池的各個薄膜層。一般來說,負極多采用金屬鋰,采用真空熱沉積(VD)技術(shù)制備。電解液和正極包括氧化物負極可以采用多種濺射技術(shù),如射頻濺射(RFS)、射頻磁控濺射(RFMS)等。

  液體跟固體結(jié)合是很容易的,滲透進去。但是固體和固體接觸性和穩(wěn)定性就不是太好了,這是它很大的一個問題。硫化物電解質(zhì)雖然鋰離子導(dǎo)電率已經(jīng)提高了,但是仍然有界面接觸性和穩(wěn)定性問題。第三個問題是金屬鋰的可充性問題。在固態(tài)電解質(zhì)中,鋰表面同樣存在粉化和枝晶生長問題。其循環(huán)性,甚至安全性等還需要研究。此外,制造成本偏高也是其發(fā)展的一大問題。

  當(dāng)然,固態(tài)電池目前也面臨著一些開發(fā)的問題,其中最大的就是本身的電導(dǎo)率與液態(tài)電解質(zhì)還具有非常大的差距。此外,固態(tài)電解質(zhì)與電極材料之間的界面穩(wěn)定性也是需要解決的問題之一。

  在制備工藝上,由于目前的固態(tài)電解質(zhì)膜彈性較差,固態(tài)電池組裝比纏繞工藝更傾向于分層,但細分工藝未知。在制造設(shè)備方面,固態(tài)電池雖然與傳統(tǒng)的鋰離子電池有很大的不同,但除了在涂裝、包裝等過程中要定制設(shè)備,制造環(huán)境要在要求更高的干燥室中進行外,并沒有本質(zhì)的不同。

  固態(tài)電解質(zhì)主要分類為兩種,無機電解質(zhì)和聚合物電解質(zhì)材料。評價固態(tài)電解質(zhì)的一些參數(shù)主要包括:高的離子導(dǎo)電性、低的離子面積比電阻、高的電子面積比電阻、高的離子選擇性、寬的電化學(xué)穩(wěn)定窗口、好的化學(xué)兼容性、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、優(yōu)異的機械性能、簡單的制備過程、價格低廉、易整合和環(huán)境友好。

  以上就是固態(tài)鋰離子電池的有關(guān)知識的詳細解析,需要大家不斷在實際中積累經(jīng)驗,這樣才能設(shè)計出更好的產(chǎn)品,為我們的社會更好地發(fā)展。

標(biāo)簽: 鋰電池

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