无负极锂金属电池是什么意思,锂金属负极材料的劣势

  

  固态电池用什么原料?固态电池的优缺点   

  

  全固态锂电池是一种储能装置,与液态锂电池相比,其结构中不含液体,所有物质都以固态存在。具体来说是由正极材料、负极材料和电解液组成,而液体锂电池是由正极材料、负极材料、电解液和隔膜组成。先介绍一下“固态电池用什么原料”的优缺点?   

  

  1.固态电池用什么原料?   

  

  主要由薄膜负极、薄膜正极和固体电解质组成。薄膜材料可以由多种材料制成。薄膜阳极材料主要分为金属锂和金属化合物、氮化物和氧化物。锂是最具代表性的薄膜阳极材料。   

  

  它的理论比容量高达3600 mAh/g,锂金属非常活泼,熔点只有180,极易与水和氧反应。电池制造过程中很多高温的焊接方法不能直接应用于锂金属阳极电池的生产。   

  

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  二、固态电池的优缺点   

  

  优势:   

  

  1.高能量密度。   

  

  液体电解质电池的能量密度最高可达300Wh/kg,但被认为不可能超过500 Wh/kg。全固体电解质后,电池可以直接使用金属锂代替嵌锂石墨负极,可以大大减少负极材料的用量,显著提高整个电池的能量密度。研发固态电池提供的能量密度基本可以达到300-400Wh/kg。   

  

  2.安全性好。   

  

  液体电解液易燃易爆,充电过程中锂枝晶的生长容易刺破隔膜,导致电池短路,产生安全隐患。而固体电解质可以抑制锂枝晶,不容易燃烧,不容易爆炸,不漏电解质,高温下不发生副反应等。也就是说,在大电流下工作时,锂枝晶不会刺破隔膜造成短路,不会在高温下发生副反应,也不会因产生气体而燃烧。因此,安全性被认为是发展固体电池的最基本的驱动力之一。   

  

  3.强劲的循环性能。   

  

  固体电解质解决了充放电过程中液体电解质形成的固体电解质界面膜和锂枝晶现象,大大提高了锂电池的循环性能和使用寿命。理想情况下循环性能优异,可达45000次左右。   

  

  缺点:   

  

  1.接口阻抗太大。   

  

  固体电解质和电极材料之间的界面是固-固的,因此电极和电解质之间的有效接触较弱,固体材料中的离子迁移动力学较低。   

  

  2.成本比较高。   

  

  据了解,液体锂电池的成本约为200-300美元/千瓦时。如果用现有的技术来制造能够为智能手机供电的固态电池,成本将达到15000美元,而能够为汽车供电的固态电池的成本将达到惊人的9000万美元。   

  

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