
随着固态锂电池从概念演变为实际产品,技术也逐渐成熟。然而,要实现大规模商业化还有很长的路要走。固态电池的主要区别在于使用固态电解质,这与传统锂离子电池中的液体电解质不同。
理想情况下,固态电解质需要同时表现出高离子电导率和低电子电导率。一般来说,它们可以分为无机、聚合物和复合固态电解质。
无机固态电解质是典型的全固态电解质,不含液体成分,具有优异的热稳定性,从根本上解决了安全问题。它们具有良好的加工性能,可以生产纳米级厚度,通常用于薄膜电池。在结构上,它们包括 NASICON、LISICON 和 ABO3 钙钛矿结构。
固态电解质具有高离子电导率、宽电化学稳定性窗口、易于成膜等特性,并具有巨大的应用潜力。然而,氧化物具有更高的稳定性但较低的电导率,而硫化物则表现出相反的趋势,需要增强。

由锂盐和聚合物组成的固体聚合物电解质可分为全固态和凝胶系统。今天讨论的聚合物锂电池采用凝胶聚合物电解质,具有高能量密度和安全性。但由于聚合物基质,室温电导率通常较低。
无机-有机复合固态电解质是指通过将无机填料掺入聚合物电解质中而形成的电解质。适量的活性填料可以显著提高离子电导率。
目前的研究重点是开发具有优异导电性的无机和复合固态电解质。行业专首页预测,固态电池在克服界面稳定性等挑战后将实现大规模商业化。我们期待固态电解质开启电动汽车时代的新篇章。