10.全固态锂电池介绍及电解质深度解析 动力电池 锂电池材料技术.pdf

2018/9/12 全固态锂电池介绍及电解质深度解析 关键词：产业热点；动力电池；政策；钛酸锂 文 ◎ 锂电派 网 导读：我国通过政策的引导和扶持，已经成为全球最大的新能源汽车市场。基于政策倒逼和动力电池技术本身的进步，电动车用单体 电池的能量密度将会于2020年达到300wh/kg。磷酸铁锂电池终将被三元锂电池替代，而具有高理论能量密度和高安全性的固态电池 拔 能否成为下一代的动力电池呢? 开 目前，我国新能源汽车厂商选用的电池体系主要有三元材料/石墨体系，磷酸铁锂/石墨体系和三元/钛酸锂体系电池三种。选用三元电池的代表车企 有吉利、长安、北汽、上汽、江淮等公司，选用磷酸铁锂电池的代表车企是比亚迪，三元/钛酸锂电池的车企则是珠海银隆。 2017年3月份，国家工信部等四部委联合颁布《促进汽车动力电池发展行动方案》，指出到2020年，要求新型锂离子动力申池单体比能量超过 300Wh/Kg；系统比能量力争达到260Wh/Kg。 根据三种电池的原材料本身性质进行判断，单体比能量超过300Wh/Kg对磷酸铁锂和钛酸锂电池来说是无法达到的，目前只有三元材料能够达到这样 的要求。以上是三种锂电池材料体系的比较，三元电池虽以能量密度超越其他电池，但是其采用的是液态电解质，存在较大的安全隐患。业内对于固 态电解质能够解决锂电池安全问题保持一致的看法。 /s?__biz=MzI0ODc5NTQ4NQ tempkey=OTc0XzNoYllWZGJIV01OS1djU0VjQ1lYTmFEY05BVkJDT1ItSHU2cmEteXRnYUFEUVA5VF9nZUc1Q2lCVVgyYm8wMFhDelNMaGo2ZW1sS1Fk… 1/5 2018/9/12 旺材锂电 - 微信公众平台 固态电池并不是一个新颖的概念，早在2012年苹果公司就已经对固态电池开始了专利布局。固态电池是采用固态电极和固态电解质的电池。固态电 池的正极材料与液态电解质电池没有太大差别，负极材料主要选用锂金属、锂合金或石墨烯等。这么多有利的因素，组合在一起就构成了固态锂离子 电池。目前固态锂电池可以分为无机固态电解质电池和聚合物固态锂电池两种。固态锂电池的发展主要还是依赖于固体电解质的材料的发展。 一、固态电解质材料 对于固态电池来说，选用合适的固态电解质材料是电池设计的核心内容，一般对电解质的性能要求有以下： (1)具有高的室温电导率; (2)电子无法通过，锂离子能够通过； 网 (3)电化学窗口宽； 拔 开 (4)与电极材料相容性好； (5)热稳定性好、耐潮湿环境、机械性能优良； (6)原料易得，成本较低，合成方法简单。 1.聚合物电解质 在有机聚合物基锂离子导体中，锂离子以锂盐的形式“溶于”聚合物基体。电导率是表征电解质优劣的关键参数，而传输速率主要受到与基体相互作 用及链段活动能力的影响。提高链段的活动性有利于提高锂离子电导率。 目前，研究较多的聚合物固体电解质是PEO（聚环氧乙烷）及其衍生物络合锂盐类聚合物电解质。PEO类聚合物在较高的温度下也有很好的离子电导 率，且加工性能好。但PEO类聚合物电解质也存在室温离子电导率低、与金属锂负极的相容性差等问题。 2.无机固态电解质 无机固态电解质材料中，早期开发的卤化物电解质电导率较低。这些早期开发的材料还存在化学性质不稳定、制备困难等问题。 /s?__biz=MzI0ODc5NTQ4NQ tempkey=OTc0XzNoYllWZGJIV01OS1djU0VjQ1lYTmFEY05BVkJDT1ItSHU2cmEteXRnYUFEUVA5VF9nZUc1Q2lCVVgyYm8wMFhDelNMaGo2ZW1sS1Fk… 2/5 2018/9/12 旺材锂电 - 微信公众平台 硫化物电解质和氧化物电解质都包含有玻璃、陶瓷及玻璃-陶瓷（微晶玻璃）