據(jù)電池軟板小編了解,在固態(tài)離子學(xué)中,固態(tài)電池是一種使用固體電極和固體電解液的電池。固態(tài)電池一般功率密度較低,能量密度較高。由于固態(tài)電池的功率重量比較高,所以它是電動(dòng)汽車很理想的電池 。
固態(tài)電池具有發(fā)展的必然性。固態(tài)電池采用不可燃的固態(tài)電解質(zhì)替換了可燃性的有機(jī)液態(tài)電解質(zhì),大幅提升了電池系統(tǒng)的安全性,同時(shí)能夠更好適配高能量正負(fù)極并減輕系統(tǒng)重量,實(shí)現(xiàn)能量密度同步提升。在各類新型電池體系中, 固態(tài)電池是距離產(chǎn)業(yè)化最近的下一代技術(shù),這已成為產(chǎn)業(yè)與科學(xué)界的共識(shí)。
固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化階段尚處早期,但有望在未來超速發(fā)展。當(dāng)前已實(shí)現(xiàn)小部分商業(yè)化的固態(tài)電池產(chǎn)品對(duì)比傳統(tǒng)鋰電暫未形成足夠的競爭優(yōu)勢,而未來固態(tài)電池將走階段發(fā)展的路線,從特殊領(lǐng)域逐漸往動(dòng)力電池過渡, 并且隨著國際巨頭的加速布局,固態(tài)電池將進(jìn)入發(fā)展的快速軌道。
據(jù)電池軟板小編了解,如今多數(shù)純電動(dòng)汽車,采用的電池組是以鋰電池為主,其中的結(jié)構(gòu)是充滿在電池內(nèi)部的電解液。電解液是鋰離子來回移動(dòng)的通道,鋰離子電池的充放電過程,就是鋰離子的嵌入和脫嵌過程。在鋰離子的嵌入和脫嵌過程中,同時(shí)伴隨著與鋰離子等量電子的嵌入和脫離。在充放電過程中,鋰離子在正、負(fù)極之間往返嵌入與脫離嵌入的循環(huán)。
而當(dāng)電池在充電時(shí),正極上有鋰離子生成,生成的鋰離子經(jīng)過電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極。而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu),它有很多微孔,達(dá)到負(fù)極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中,嵌入的鋰離子越多,充電容量越高。
固態(tài)電池與目前主流的傳統(tǒng)鋰離子電池最大的不同在于電解質(zhì)。固態(tài)電池則是使用固體電解質(zhì),替代了傳統(tǒng)鋰離子電池的電解液和隔膜。而傳統(tǒng)鋰離子電池主要由正負(fù)極材料、電解液和隔膜組成。正負(fù)極材料決定了電池的容量,電解液及隔膜作為傳輸鋰離子的介質(zhì)。
據(jù)電池軟板小編了解,固態(tài)電池體系革命更小。鋰硫電池、鋰空氣等體系需更換整個(gè)電池結(jié)構(gòu)框架,難題更多也更大,而固態(tài)電池主要在于電解液的革新,正極與負(fù)極可繼續(xù)沿用當(dāng)前體系,實(shí)現(xiàn)難度相對(duì)小。鋰金屬負(fù)極兼容,通過固態(tài)電解質(zhì)實(shí)現(xiàn)。鋰硫、鋰空氣均需采用鋰金屬負(fù)極,而鋰金屬負(fù)極更易在固態(tài)電解質(zhì)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)。
從電介質(zhì)材料來看,目前已經(jīng)在使用或接近商用的固態(tài)電池的電解質(zhì)有聚合物、硫化物和氧化物三種,氧化物固態(tài)電池是綜合前景最好的。
電池已經(jīng)成為包括新能源汽車在內(nèi)許多現(xiàn)代電子產(chǎn)品的一大短板。鋰電產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)且粋€(gè)至少還有10年良好前景的行業(yè),而新技術(shù)的開發(fā)與崛起也將不斷強(qiáng)化行業(yè)的估值與前景。 在行業(yè)看好與多方布局之下,固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)有望獲得超速發(fā)展。固態(tài)電池承載著電池安全與能量全面提升的光榮使命,未來有望成為行業(yè)的新爆發(fā)點(diǎn)與關(guān)鍵性技術(shù)保障。