使用固态正负极和固态电解质开发固态电池的分析

在生活中,您可能接触过各种电子产品,然后您可能不知道其中的某些组件,例如其中可能包含的固态电池,然后让编辑带领所有人学习固态电池。固态电池是使用固态正极和负极以及固态电解质的电池,不包含任何液体,并且所有材料均由固态材料组成。主要优点是三:第一,安全性高,没有自燃和爆炸的危险;其次,能量密度高,有望彻底解决电动汽车行驶里程的焦虑感;第三,循环寿命长,工作温度范围宽,充电快。根据电解质材料的选择,固态电池可分为三个主要系统:聚合物,氧化物和硫化物。安全是开发全固态锂电池的最重要驱动力之一。电池安全性在所有应用中都排在第一位。电池安全性的核心问题是防止热失控和热扩散。热失控的条件是热量的产生速率大于散热率,并且同时电池单元中的材料将在高温下发生一系列热失控反应。因此,如果电池单元可以在高温下工作,或者发生热失控的初始温度明显高于电池的正常工作温度,则应在过热方面大大提高电池单元的安全性,大电流,大电流。内部短路。自从全固态锂离子电池技术出现以来,来自各国的研究人员对此表示出了极大的研究兴趣。研究内容已从最初的电池充放电原理逐渐扩展到电池设计,高性能固态隔膜材料等。许多世界知名的电子公司,例如韩国的三星电子,也已经开始将全固态锂离子电池技术与公司的智能手机,汽车和其他产品有机地集成在一起,然后充分利用它们的经济性和用途。价值观。这项技术。在此基础上,实现了全固态锂离子电池技术的商业推广。聚合物固体电解质是第一个被实现的应用,但是存在两个致命的问题,即高成本和低电导率。氧化物固体电解质具有良好的整体性能。 LiPON薄膜全固态电池已小批量生产,非薄膜类型已尝试打开消费电子市场。硫化物固体电解质具有最高的电导率,最难研究和最大的发展潜力。如何保持高稳定性是一个大问题。为了针刺和挤压的安全要求,电池单元必须处于任何充电和放电深度(SOC),并且在整个生命周期内,不会因内部短路并遇到氧气,水,和空气中的氮气。反应或其他放热化学和电化学反应。根据当前的研究报告,硫化物和聚合物的化学和电化学稳定性需要进一步提高。建立良好的界面接触是提高固态电池电化学性能的有效策略。固相界面之间没有润湿性,因此很难完全接触,形成更高的接触电阻,元素相互扩散并在循环过程中形成空间电荷层,这会影响电池性能。结晶电解质中存在大量的晶界,并且高的晶界电阻不利于锂离子在正电极和负电极之间的传输。实际上,与液体电解质电池相比,没有报道显示固体电解质全固态锂电池的总体电化学性能超过液体。当前的研究重点是解决所有固态锂电池的循环,速率特性和热特性。关于失控和热扩散行为的测试数据仍然很少。固态电池的安全性研究很少,但是大多数安全性测试是用火焰燃烧电解质或研究加热条件下材料的微观结构变化或加强金属锂与固体之间的界面。电解质。电池已经过整体安全测试。使用固态电解质的固态电池可以从根本上解决现有锂离子电池的安全问题,并为实现这一现状提供可行的发展方向。