能源材料创新
——固态锂电池
2021-04-03朱宏康,刘凡
中国材料进展 2021年5期
关键词:界面
随着电池技术的发展,人们越来越注重电池安全性和能量密度的提升。目前,商用锂离子电池体系能量密度难以继续提高,且因其固有的安全性问题,使得锂离子电池发展遇到了瓶颈。采用固态电解质代替有机电解液是提高锂电池能量密度和安全性的有效途径之一。全固态电池(ASSB)采用不可燃的固态电解质和锂金属负极,大大提高了电池性能,成为电动汽车和规模化储能理想的化学电源[1]。
虽然固态电极与固态电解质之间不存在副反应,但固体特性的电解质与电极界面之间的相容性不佳,最终导致固态电池循环寿命低、倍率性差,能量密度也不能满足大型电池要求。所以,要获得高性能的全固态电池,一是解决接触问题,对电极材料及其界面进行改性,改善电极/电解质界面相容性;二是开发新型电极材料,从而进一步提升固态电池的电化学性能。
三星先进技术研究院的研究人员设计了一种无机、柔性固体电解质,解决了接触问题并提高安全性[2]。该电解质在室温下具有优异的粘土状机械性能、高锂离子电导率和低的玻璃化转变温度。独特的机械特性使固体电解质能够像液体一样渗透到高载量正极中,从而为正极提供完整的离子传导路径。该研究成果为固体电解质的研究提供了新的思路,并为解决固态电池中固体电解质-正极界面问题提供了新的途径。
武汉理工大学报道了一种全新的室温离子电导率……
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