固態(tài)鋰電池關(guān)鍵材料發(fā)展研究

時間:2019-10-17 10:57來源:賽迪智庫 作者:綜合報道
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          最近賽迪研究院發(fā)布了《固態(tài)鋰電池關(guān)鍵材料發(fā)展研究》，以期為我國固態(tài)鋰電池的發(fā)展提供一些發(fā)展建議。
 
          報告從固態(tài)鋰電池材料的性能要求，發(fā)展現(xiàn)狀，面臨的問題以及賽迪建議等方面進行論述。
 
         01
 
         固態(tài)鋰電池及對材料的性能要求
 
          固態(tài)鋰電池是一類使用固體電極材料和固體電解質(zhì)材料的鋰電池。
 
          與液態(tài)鋰電池，混合固液鋰電池不同，固態(tài)鋰電池的電池單體中不含有任何液體電解質(zhì)、液態(tài)溶劑及液態(tài)添加劑。
 
▼
          固態(tài)鋰電池在安全性、循環(huán)性、耐高溫性、能量密度等方面展現(xiàn)出巨大優(yōu)勢，對材料的性能指標(biāo)要求也不同。
 
         鋰離子遷移數(shù)
 
          遷移數(shù)過低，陰離子會集聚在電極表面導(dǎo)致電池極化加劇，增大電池內(nèi)阻。
 
         固固界面相容性
 
          相關(guān)材料要具備良好的物理相容性和化學(xué)相容性，保證固態(tài)電解質(zhì)和固體電極接觸充分，在服役過程中界面接觸穩(wěn)定，不易分離，同時電解質(zhì)和電極之間無電化學(xué)副反應(yīng)發(fā)生。
 
         02
 
         固態(tài)鋰電池關(guān)鍵材料
 
           根據(jù)電池材料組成，固態(tài)鋰電池可分為固態(tài)電解質(zhì)、正極活性物質(zhì)、負極活性物資、導(dǎo)電劑和集流體。
 
▼
 
         固態(tài)電解質(zhì)是固態(tài)鋰電池的核心部件，目前主要有聚合物固態(tài)電解質(zhì)、氧化物固態(tài)電解質(zhì)、硫化物固態(tài)電解質(zhì)三大類。
 
        聚合物固態(tài)電解質(zhì)
 
          聚合物固態(tài)電解質(zhì)由聚合物基體和鋰鹽絡(luò)合而成。
 
▼
         氧化物固態(tài)電解質(zhì)
 
          氧化物固態(tài)電解質(zhì)具有較高的離子導(dǎo)電性、優(yōu)良的耐高溫性、較寬的電化學(xué)窗口、接近1的鋰離子遷移數(shù)等優(yōu)勢，是當(dāng)前的研發(fā)熱點。
 
          氧化物固態(tài)電解質(zhì)根據(jù)應(yīng)用場景可分為薄膜型和非薄膜型。
 
▼
        硫化物固態(tài)電解質(zhì)
 
          硫化物固態(tài)電解質(zhì)是目前固態(tài)電解質(zhì)體系中離子電導(dǎo)率最高的電解質(zhì)，但開發(fā)難度最大。
 
          硫化物固態(tài)電解質(zhì)根據(jù)組成組元可分為二元硫化物和三元硫化物。
 
▼
        負極活性物質(zhì)
 
          固態(tài)鋰電池可以使用液態(tài)鋰電池幾乎所有的負極材料，包括碳族材料、氧化物材料等。
 
          硅基和錫基理論比容量高達4200mA·h/g和994 mA·h/g，有望成為新一代負極材料。
 
          憑借固態(tài)電解質(zhì)先天優(yōu)勢，金屬鋰及鋰合金也是固態(tài)鋰電池主要的負極材料之一，理論比容量達3860 mA·h/g。
 
▼
         03
 
         我國固態(tài)鋰電池發(fā)展?fàn)顩r
 
          賽迪智庫分別從電池體系，市場前景，校企合作三方面梳理了我國我國固態(tài)鋰電池的發(fā)展現(xiàn)狀。
 
▼
        04
 
        我國固態(tài)鋰電池材料產(chǎn)業(yè)面臨的主要問題
 
          賽迪智庫分別從研發(fā)力量，關(guān)鍵技術(shù)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)三方面分析了我國固態(tài)鋰電池材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的主要問題。
 
▼
         05
 
         推進我國固態(tài)鋰電池材料發(fā)展的對策建議
 
          賽迪智庫分別從產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系，產(chǎn)業(yè)化道路，國際影響力三方面提出了推進我國固態(tài)鋰電池材料發(fā)展的對策建議。
 
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