安全固态锂电池室温聚合物基电解质的研究进展
2021-09-28邹文洪樊佑张焱焱白正帅汤育欣
化工进展 2021年9期
邹文洪,樊佑,张焱焱,白正帅,汤育欣,2
(1 福州大学石油化工学院,福建 福州 350108;2 中国福建化学工程科学与技术创新实验室,福建 泉州 362801)
随着电动汽车、移动电子设备、大规模储能装置和微型器件领域的快速发展,对传统储能电池的安全性提出了越来越高的要求,因此发展高安全、高比能的储能电池势在必行[1-4]。发展电动汽车是我国重点支持的战略方向,对于保障能源安全、节能减排、促进汽车工业的可持续发展具有重要意义[5]。特别需要指出的是,2020年10月国务院颁布的《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》,将加快固态动力电池技术研发及产业化列为新能源汽车核心技术攻关工程,而电动汽车安全是新能源汽车产业持续健康发展的根本保障[6]。虽然传统高安全电池(如铅酸电池等)在上述领域已有应用,但其能量密度很低(<50W·h/kg),循环性能较差;而锂离子电池虽然具有高能量密度(>200W·h/kg)、长循环寿命等优点,但是其电解质以有机液态电解质为主,存在泄漏、易燃、热稳定性差等缺点,导致电池在使用过程中存在安全隐患[7-10]。发展固态电解质及其电池体系有望从根本上解决储能电池的安全问题(图1),这是因为,固态电解质具有相对较好热稳定性、不易燃、无电解液泄露等问题,可保证电池安全性。因此,发展高性能固态电解质及其安全电池体系成为了工业界和学术界研究的重点,也是世界各国新能源技术竞争焦点[11-14]。因此,设计和开发固态电解质替代传统液态有机电解质的需求迫切,是储能应用领域对发展高安全、高比能锂电池体系的重大需求。……
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