懂车老王 25-07-13 10:39
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近期固态电池的话题总结三个最简单导致目前跳票严重的瓶颈问题。

第一、所谓固态电池分两种,半固态和全固态,这其实是解决不了全固态电池的界面问题导致不得不取一个中间形态的一种说辞,因为全固态的【固-固接触】电导率太低,导致内阻和发热严重,仍需少量电解液润湿。 这就导致实际上是伪概念的半固态电池的研究会持续相当长一段时间。 这一点大家不要苛责技术人员,他们的努力是非常宝贵的,但这个比例加多加少,最终解释权是在企业层面。

第二、聚合物、氧化物、硫化物、卤化物,这四大类固态电解质是目前比较受关注的。

聚合物种类特别多,我之前相对了解的同时也是被提及比较多的可以用在固态电池上的聚合物有三种,一个是聚环氧乙烷(PEO),还有聚偏氟乙烯(PVDF)和聚甲基丙烯酸酯(PMMA)。但目前的聚合物在界面问题上提升空间也挺大的,尤其是冷热交替膨胀系数可能和电极不太一样,并且高电压工作时,这种电解质可能还会降解,进一步影响稳定性。

氧化物像锂镧锆氧LLZO性状是相对稳定的,只不过就是太硬了,但凡有点宏观变化,都会导致界面接触问题。锂镧锆氧这玩意儿,它是一种石榴石结构的氧化物固体电解质,加工难度非常高,需要1200摄氏度左右的烧结,不过好在和聚合物电解质相比,会异常的稳定,耐高温的同时还有非常宽广的电化学窗口,提高离子电导率的同时,还能承受很高的电压,而不会被分解掉,还比较容易储存。短板就是制备工艺复杂且昂贵。目前的方式就是在聚合物电解质里面少量加一些,就是前面我们讲的像PEO或者凝胶聚合物,把它涂在氧化物的表面,提升电解质和电极之间的接触性能,这个动作就叫做修饰界面。

硫化物经掺杂后,理论上电导率最好。通过掺杂和调控元素比例来提高离子导电性和化学稳定性,然后掺杂进氯的掺入,一方面有助于调整晶格结构和提高离子迁移率,另一方面也可以和卤化物配合。到目前为止,硫化物电池也有非常艰难的问题,有提倡用硫化物的,也有提倡不用的,非常混乱,你可以说是百花齐放的时代,但既然是百家争鸣,说明这玩意儿还是非常不成熟的。可是这就好比战国时期,最终还是要被秦朝一统天下。固态电池肯定最终还是要找到一个主流解决方案。

第三、卤化物的今后角色? 这个目前说不好,目前研究富镍的阴极正极,中间的电解质部分是卤化物锂铟氯 和硫化物配合的比较多,也就是说卤化物很可能与硫化物进行复合使用,另外,因为高纯度卤化铟的制备规模,仍然是手动研磨为主,导致成本偏高,如何降成本是一个很关键的点。 #车评精选##汽场全开##懂车老王#

发布于 北京