全固態(tài)電池是對(duì)比于液體電池來(lái)說(shuō),它的結(jié)構(gòu)特征之中不含帶液體,所有材料都是以固體結(jié)構(gòu)類(lèi)型普遍存在。下面,我們一起來(lái)了解一下固態(tài)電池有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?
固態(tài)電池優(yōu)點(diǎn)
(1)安全性好。液態(tài)電解質(zhì)易燃易爆,以及在充電過(guò)程中鋰枝晶的生長(zhǎng)容易刺破隔膜,引起電池短路,造成安全隱患。而固態(tài)電解質(zhì)可以抑制鋰枝晶、不易燃燒、不易爆破、無(wú)電解液走漏、不會(huì)在高溫下發(fā)生副反應(yīng)等,因此安全性被認(rèn)為是固態(tài)電池發(fā)展的最根本驅(qū)動(dòng)力之一。
(2)能量密度高。液體電解質(zhì)電池能量密度最高可至300Wh/kg,但是超過(guò)500Wh/kg被認(rèn)為是不可能的。而固態(tài)電池提供的能量密度基本可達(dá)300—400Wh/kg。
(3)循環(huán)性能強(qiáng)。固態(tài)電解質(zhì)解決了液態(tài)電解質(zhì)在充放電過(guò)程中形成的固體電解質(zhì)界面膜的問(wèn)題和鋰枝晶現(xiàn)象,大大提升了鋰電池的循環(huán)性和使用壽命,理想情況下循環(huán)次數(shù)能達(dá)到45000次左右。
(4)適用范圍擴(kuò)大。固態(tài)電解質(zhì)賦予固態(tài)電池結(jié)構(gòu)緊湊、規(guī)模可調(diào)、設(shè)計(jì)彈性大等特點(diǎn),既可應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)微型電子器件,也可用于動(dòng)力和儲(chǔ)能領(lǐng)域。此外,固態(tài)電池也擁有更寬的溫度工作范圍,目前基本保證-25℃~60℃的溫度范圍。
固態(tài)電池缺點(diǎn)
(1)界面阻抗過(guò)大。固態(tài)電解質(zhì)與電極材料之間的界面是固——固狀態(tài),因此電極與電解質(zhì)之間的有效接觸較弱,離子在固體物質(zhì)中傳輸動(dòng)力學(xué)低。
(2)成本相對(duì)較高。液態(tài)鋰電池的成本大約在120-200美元/KWh,如果使用現(xiàn)有技術(shù)制造足以為智能手機(jī)供電的固態(tài)電池,其成本會(huì)接近1萬(wàn)美元,而足以為汽車(chē)供電的固態(tài)電池成本更是達(dá)到令人咋舌的5000萬(wàn)美元以上。