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固態(tài)電池是一種電池科技。與現(xiàn)今普遍使用的鋰離子電池和鋰離子聚合物電池不同的是，固態(tài)電池是一種使用固體電極和固體電解質(zhì)的電池。
由于科學(xué)界認(rèn)為鋰離子電池已經(jīng)到達(dá)極限，固態(tài)電池于近年被視為可以繼承鋰離子電池地位的電池。
固態(tài)鋰電池技術(shù)采用鋰、鈉等制成的玻璃化合物為傳導(dǎo)物質(zhì)，取代以往鋰電池的電解液，大大提升鋰電池的能量密度，其能量密度是鋰離子電池的2倍。
市場預(yù)計(jì)，2021年固態(tài)電池技術(shù)研發(fā)有望取得突破性進(jìn)展，在成本、能量密度和生產(chǎn)過程等方面進(jìn)一步趕超鋰離子電池技術(shù)。
至2030年，固態(tài)電池將是電動(dòng)汽車電池的主流，鋰離子電池將不再是電動(dòng)汽車電池的主流，但鋰離子電池在某些電子原件領(lǐng)域仍有一席之地。
相較傳統(tǒng)鋰離子電池，固態(tài)電池具有四大優(yōu)勢。
優(yōu)勢一是輕。使用了全固態(tài)電解質(zhì)后，鋰離子電池的適用材料體系也會(huì)發(fā)生改變，其中核心的一點(diǎn)就是可以不必使用嵌鋰的石墨負(fù)極，而是直接使用金屬鋰來做負(fù)極，這樣可以明顯減輕負(fù)極材料的用量，使得整個(gè)電池的能量密度有明顯提高。
優(yōu)勢二是薄。傳統(tǒng)鋰離子電池中，需要使用隔膜和電解液，它們加起來占據(jù)了電池中近40%的體積和25%的質(zhì)量。而如果把它們用固態(tài)電解質(zhì)取代(主要有有機(jī)和無機(jī)陶瓷材料兩個(gè)體系)，正負(fù)極之間的距離(傳統(tǒng)上由隔膜電解液填充，現(xiàn)在由固態(tài)電解質(zhì)填充)可以縮短到甚至只有幾到十幾個(gè)微米，這樣電池的厚度就能大大地降低——因此全固態(tài)電池技術(shù)是電池小型化，薄膜化的必經(jīng)之路。
優(yōu)勢三是柔性化的前景。即使是脆性的陶瓷材料，在厚度薄到毫米級以下后經(jīng)常是可以彎曲的，材料會(huì)變得有柔性。相應(yīng)的，全固態(tài)電池在輕薄化后柔性程度也會(huì)有明顯的提高，通過使用適當(dāng)?shù)姆庋b材料(不能是剛性的外殼)，制成的電池可以經(jīng)受幾百到幾千次的彎曲而保證性能基本不衰減。
優(yōu)勢四是更安全。傳統(tǒng)鋰電池可能發(fā)生以下危險(xiǎn)：(1) 在大電流下工作有可能出現(xiàn)鋰枝晶，從而刺破隔膜導(dǎo)致短路破壞 (2)電解液為有機(jī)液體，在高溫下發(fā)生副反應(yīng)、氧化分解、產(chǎn)生氣體、發(fā)生燃燒的傾向都會(huì)加劇。采用全固態(tài)電池技術(shù)，以上兩點(diǎn)問題就可以直接得到解決。
不過，固態(tài)電池雖然將實(shí)現(xiàn)電解質(zhì)全固態(tài)及負(fù)極金屬鋰的蛻變，但電導(dǎo)率，安全性，穩(wěn)定性及高成本等問題仍需解決。
總的說來，固態(tài)電池技術(shù)路線逐步發(fā)展之際，高鎳正極，碳酸鋰，硅碳負(fù)極等領(lǐng)域企業(yè)將因固態(tài)電池而產(chǎn)生新機(jī)遇，而電解液及隔膜企業(yè)將因此產(chǎn)生沖擊。
浙公網(wǎng)安備 33010602000006號
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