全固态锂离子电池技术进展及现状

Abstract

锂离子电池电解质多为有机液体,易燃易爆、安全性差。用固态电解质制备的全固态锂离子电池,具有电化学窗口宽、能量密度大和安全性高等优点,是电动汽车和规模化储能应用的理想化学电源。本工作主要介绍了全固态电解质的电解质材料及电极/电解质界面调控与机理问题,为改善固/固界面相容性及降低界面阻抗方面提供解决方案。阐述了目前主流的正负极材料、全固态锂离子电池的设计及目前的专利申请状况,简要讨论了全固态锂离子电池面临的主要问题,并从产业应用角度展望了其应用现状和未来发展趋势,为从业者全面了解全固态电池的发展提供有利依据。要点: (1)目前有潜力实现大规模产业应用的固态电解质材料有NASICON, Garnet氧化物电解质、硫化物电解质和聚合物电解质等。 (2)针对固态电极/固态电解质(固/固)界面的研究尚未达到对固态电极/液体电解质(固/液)界面认识的程度,界面阻抗大、稳定性不良、应力变化等问题尚未解决。 (3)急需开发能量密度高及稳定性好的正、负极材料,并匹配适当的电极材料与固态电解质