何天贤, 顾凤龙

(华南师范大学 化学学院, 广东 广州 510006)

锂离子电池因使用易燃的液态电解质溶液使得在使用过程中存在着严重的安全隐患，而固态电池因使用固态电解质则可以完美解决安全问题。 固态电池是一种使用固态电极和固态电解质的新型电池，它与传统锂离子电池的区别在于以固态电解质替代了传统锂离子电池中的隔膜、电解液溶剂和锂盐。 固态电池内部的电解质稳定，具有不漏液、不挥发、不可燃和无腐蚀的特点，与传统电池相比，对于电池的安全性要高，且具有高能量密度和高使用寿命。 综合而言，固态电池在电池性能上面具有比能量高、安全性高的优势，因此非常有可能成为下一代高性能锂离子电池，被认为是未来十年最适合电动汽车的动力电池。 尽管固态电池的优势很明显，但同样也存在着明显的缺点。 固态电池在固态电解质的离子电导率、内部界面阻抗及相容性方面上都存在着问题[1-3]。

在界面问题方面，正极材料和固态电解质的界面接触主要表现为阻抗问题。 为了避免正极和固态电解质之间副反应的发生，它通常都需要设置缓冲层；有研究表明，铌酸锂、钽酸锂、磷酸锂、硅酸锂和钛酸锂等都是比较好的正极表面覆盖材料，能够有效防止高阻抗界面化合物的形成[4-6]。 对于锂金属负极，主要是界面相容性问题。 因为锂是一种活泼性金属，在循环过程中容易有锂枝晶产生，而且会与空气中的氧气和水分发生反应，不但会使可供的脱嵌锂量减少，更严重时甚至会造成短路着火等安全问题。……