随着社会的飞速发展,我们的全固态锂离子电池也在迅速发展,那么您知道全固态锂离子电池的详细分析吗?接下来,让编辑器带领您学习更多有关该知识的知识。
传统锂离子电池的有机液体电解质在高温下极易着火,引起电池的热失控,存在更大的安全隐患;同时,由于金属锂负极易于在电解液中产生树枝状结晶,刺穿隔膜并造成电池短路。
因此,传统的基于有机电解质的锂离子电池不能使用金属锂作为负极,这限制了电池能量密度的进一步提高。
锂电池分为锂电池和锂离子电池。
手机和笔记本电脑使用锂离子电池。
人们通常称它们为锂电池。
真正的锂电池很危险(在使用过程中可能会发生爆炸)。
因此,它很少用于日常电子产品中。
锂离子电池是指由两种化合物组成的二次电池,它们可以可逆地插入和提取锂离子作为正极和负极。
锂离子在正极和负极之间移动以起作用。
在充电和放电过程中,Li在两个电极之间来回插入和脱嵌:充电时,Li从正极脱嵌并通过电解质插入负极,并且负极处于富锂状态;放电期间相反。
全固态锂离子电池比传统锂离子电池具有更好的安全性,因为它们使用耐高温固体电解质代替传统的有机液体电解质。
同时,由于固体电解质的机械性能远远优于电解质,因此从理论上讲它可以有效地阻挡金属锂负极充放电过程中出现的树枝状结晶,从而使全固体锂离子电池可以使用金属负极进一步提高电池能量密度。
锂电池主要由正极,负极,电解质和隔板组成,并且通常使用含锂的材料作为电极,这是现代高性能电池的代表。
锂离子电池的核心是正极材料,其容量和电池成本决定了电池的整体性能以及锂离子电池的商业化过程。
然而,固体电解质的固有电化学性能以及其与正电极和负电极的界面的稳定性限制了所有固态电池的实际应用。
特别是在正极结构中,包括活性材料,导电剂和固体电解质的不同组分之间的固-固界面的稳定性限制了电池的容量和循环寿命,并且是阻碍电池性能提高的重要瓶颈。
固态锂电池也称为全固态锂二次电池,或简称为全固态锂电池。
自1950年代以来,已开发出包括正电极和负电极以及其中电解质全部采用固体材料的锂二次电池的每个单元。
目前,根据电解质的分类,对全固态锂二次电池的研究主要分为聚合物全固态锂电池和无机全固态锂电池。
其中,固-固界面的差的化学和电化学稳定性导致在正极材料的固-固界面处连续的化学和电化学反应,这导致锂离子在反应过程中逐渐消耗,从而导致降低电池容量;其差的机械稳定性导致正极材料的固-固界面剥离,减少了正极活性材料与导电剂和集电器的接触面积,大大增加了电池阻抗,降低了电池容量和循环寿命;界面热稳定性差,因此,正极材料和固体电解质在高温下易于分解和渗透,导致电极和电解质在高温下发生相变并因此失效,从而限制了电池的通用性组装过程。
因此,提高全固态锂离子电池正极材料的固-固界面的稳定性是关键。