固態(tài)鋰電池固體電解質(zhì)
固態(tài)電解質(zhì)(SSE)是一種固體離子導體電解質(zhì)。對于代替在鋰離子電池中發(fā)現(xiàn)的液體電解質(zhì),它可用于電能存儲(EES)中。主要優(yōu)點是增加安全性,無有毒有機液體泄漏、低易燃性、不揮發(fā)、機械和熱穩(wěn)定性、易加工性、低自放電率,可實現(xiàn)的更高功率密度和可循環(huán)性。
采用固體電解質(zhì)取代液態(tài)有機電解液的固態(tài)鋰電池,有望使用更高比容量的正、負極材料,從而實現(xiàn)更高比能量的電池體系,同時可徹底解決電池的安全性問題,符合未來二次電池發(fā)展的方向,是電動汽車和規(guī)?;瘍δ艿睦硐腚娫?。作為固態(tài)鋰電池核心組成部分—固體電解質(zhì)是實現(xiàn)固態(tài)鋰電池高能量密度、高循環(huán)穩(wěn)定性和高安全性能的關(guān)鍵。一般來說,固體電解質(zhì)一般分為聚合物、無機陶瓷(無機電解質(zhì)通常以氧化物和硫化物為基礎(chǔ))及由它們組成的復合體系。
1、硫化物固態(tài)電解質(zhì)
與氧離子相比,硫離子的電負性更低,對鋰離子的束縛更小。同時硫離子半徑大,使晶體結(jié)構(gòu)中鋰離子的傳輸通道更寬,有利于鋰離子的移動。因此硫化物固態(tài)電解質(zhì)有著三類電解質(zhì)中最高的離子電導率。
硫化物電解質(zhì)主要包括玻璃體、玻璃-陶瓷態(tài)、晶體硫化物。
2、氧化物固態(tài)電解質(zhì)
氧化物固態(tài)電解質(zhì)主要包含石榴石Li7La3Zr2O12(LLZO)、鈣鈦礦Li3.3La0.56TiO3(LLTO)、反鈣鈦礦結(jié)構(gòu)、鈉超離子導體(NASICON)和鋰超離子導體(LISICON)等,其具有優(yōu)異的穩(wěn)定性。
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1.固態(tài)鋰電池產(chǎn)業(yè)化重點:固體電解質(zhì)
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