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来源:互联网

全固态锂离子电池采用固态电解质替代传统有机液态电解液,有望从根本主解决电池安全性问题,是电动汽车和规模化储能理想的化学电源。其关键主要包括制备高室温电导率和电化学稳定性的固态电解质以及适用于全固态锂离子电池的高能量电极材料、改善电极/固态电解质界面相容性。

全固态锂离子电池的结构包括正极、电解质、负极,全部由固态材料组成,与传统电解液锂离子电池相比具有的优势有:

①完全消除了电解液腐蚀和泄露的安全隐患,热稳定性更高;

②不必封装液体,支持串行叠加排列和双极结构,提高生产效率;

③由于固体电解质的固态特性,可以叠加多个电极;

④电化学稳定窗口宽(可达5V以上) ,可以匹配高电压电极材料;

⑤固体电解质一般是单离子导体,几乎不存在副反应,使用寿命更长。

1 固态电解质

1.1 聚合物固态电解质

聚合物固态电解质(SPE),由聚合物基体(如聚酯、聚酶和聚胺等)和锂盐(如 LiClO4、LiAsF4、LiPF6、LiBF4等)构成,因其质量较轻、黏弹性好、机械加工性能优良等特点而受到了广泛的关注。发展至今,常见的SPE包括聚环氧乙烷(PEO)、聚丙烯腈(PAN)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚环氧丙烷(PPO)、聚偏氯乙烯 (PVDC)以及单离子聚合物电解质等其它体系。

 

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