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全固态锂电池商业化的主要挑战

来源:钜大LARGE    2019-01-28    点击量:57

全固态锂电池高度商业化还有多远?近日,上海科技大学助理教授刘巍与斯坦福大学教授崔屹等人发表于CellPress旗下期刊《化学》上的文章对近年来全固态锂金属电池的发展进行梳理,总结出几种提高固体电解质电导率和减小界面高阻抗的最新途径,讨论了固体电解质用于嵌入式化合物、硫和氧气等正极材料的研究,以及全固态锂金属电池的关键挑战和未来发展。

锂离子电池作为一种应用广泛的储能设备,具有高能量密度、良好循环稳定性及质量轻等特点。但目前仍不能满足电动汽车、智能电网等高能量密度需求。若采用固体电解质和金属锂负极的全固态锂金属电池,则有望解决能量密度、安全性等问题。

然而,固体电解质本身导电率较低,并且电化学不稳定性以及和电极的不兼容性导致电解质与电极界面阻抗较大,制约了其商业化进程。目前,较高的界面电阻是制约全固态锂电池商业化的主要原因,减小界面电阻的方式包括添加缓冲层以及人工钝化层、在电极中混入固体电解质材料等。全固态锂电池的商用仍待研究,但未来可期。刘巍对《中国科学报》表示。

文章还讨论了最新的使用嵌入式化合物、硫和氧气等正极的全固态锂金属电池。采用固体电解质替代电解液能够解决多硫化物溶解、锂空电池开放性等问题,能大幅提高能量密度,有望用于下一代高能能量存储器件。

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