固态电池三大技术路线的优缺点分析
- 来源：OFweek锂电网
- 2021/7/2 13:50:04
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固态电池按技术路线的不同，主要分为聚合物全固态电池、氧化物全固态电池、硫化物全固态电池三类。
聚合物全固态电池最早在1973年开始研究；氧合物全固态电池更早一些，于1953年就有研究；硫合物全固态电池最早于1981年开始研究。
聚合物全固态电池的主要优点：容易加工，可以制备较大容量的电芯，机械性能较软，各项性能和目前使用的电解液有类似之处，工艺和现在的锂电池比较接近，是最容易利用现有设备通过改造实现量产的固态电池。
聚合物全固态电池的主要缺点：离子电导率最低，必须加热到60度以上，离子电导率才会提升，接近10-3S/CM，所以需要保持高温的状态。能量密度有局限，由于聚合物是有机物，电化学性能不好，不如其它固态无机固态电池材料，跟磷酸铁锂兼容性好，跟三元兼容性不好，导致能量密度无法提升。
氧合物全固态电池的主要优点：耐受高电压，导电率高于聚合物。氧化物的离子电导率可达到10-5-3S/CM的级别，但不如液态电解液。典型的代表有LAGP、LATP等氧化物。
氧合物全固态电池的主要缺点：氧化物的机械性能坚硬，如果用其制作电解质片，较容易破裂；与正极活性材料的固-固接触不够好，导致从面接触变成点接触，界面损耗过大；以上缺点造成大容量电芯很难制备，氧化物现在只能跟电解液或者聚合物复合，做成现在所使用的固液混合电池实现电解液含量的降低。
硫合物全固态电池的主要优点：接触性好，所以整体的离子电导率非常好，粒子比较柔软，固固接触容易形成面接触，是所有固态电池材料中能超过液态电解液离子电导率水平的材料，也是全固态电池未来最有可能的技术路线。
硫合物全固态电池的主要优点：产品成本非常高，空气稳定性较差。硫化物化学活性很强，与空气、有机溶剂、正负极活性材料反应都很强，因此界面稳定性较差，导致生产、运输、加工等环节都十分困难，限制了它的广泛应用。
(原标题：固态电池三大技术路线的优缺点分析)
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