全固態(tài)鋰離子電池優(yōu)勢

優(yōu)勢之一：輕能量密度高。能量密度的提升原因首先在于使用的電解液/質(zhì)更少、更薄；然后固態(tài)電解質(zhì)大多數(shù)擁有較寬的電化學(xué)窗口，因此其可以兼容更多高電壓正極材料；不僅如此，全固態(tài)電池良好的安全性、高電壓化還可以讓電池管理系統(tǒng)BMS更為簡化，因此最后裝車的電池系統(tǒng)能量密度可以提高。

優(yōu)勢之二：薄體積小。小體積/高的體積能量密度的電池關(guān)于消費電子品的重要性無需多言，而關(guān)于動力鋰電池來說，相對緊湊的體積仍然是非常重要的。在傳統(tǒng)鋰離子電池中，隔膜和電解液加起來占據(jù)了電池中近40%的體積和25%的質(zhì)量，而使用全固態(tài)體系，有望將這一部分的占比降低。

優(yōu)勢之三：更安全，可靠性更優(yōu)。消費電子產(chǎn)品電池用量很少，但是一個手機(jī)爆炸事件就讓大家議論紛紛。我國近年來的電動汽車方面的政策已經(jīng)逐漸明朗化，要求提升動力鋰電池能量密度，然而在電池高能量密度化，同時要求倍率性能提升背景下，關(guān)于電池安全性能的要求只會越來越苛刻。固態(tài)電池有望從根本上解決鋰枝晶生成、電極材料與電解液存在復(fù)雜反應(yīng)等一系列問題，這樣可以明顯提升電池服役壽命和使用過程中的可靠性，因此十分重要。

全固態(tài)鋰離子電池發(fā)展前途

目前新能源汽車的發(fā)展已經(jīng)明確上升到國家戰(zhàn)略層面，其中動力鋰電池是新能源汽車最關(guān)鍵的核心部件，其關(guān)鍵程度可見一斑。在各國政策的引領(lǐng)下，一場全球范圍內(nèi)的全固態(tài)鋰二次電池技術(shù)競賽已經(jīng)開啟，預(yù)計混合固液鋰二次電池2020年有望率先進(jìn)入終端市場，全固態(tài)鋰二次電池2022年開始進(jìn)入終端市場，最后隨著循環(huán)性、倍率、高低溫、安全性等綜合技術(shù)指標(biāo)的提升，逐漸進(jìn)入電動汽車市場，而蜂擁而至的研究機(jī)構(gòu)和公司聯(lián)盟有可能將全固態(tài)鋰二次電池的面世時間提前。

正是鋰離子電池在動力應(yīng)用方面的突破與實踐，特別是新能源汽車的推廣與應(yīng)用，以國內(nèi)市場為例，2016年是新能源汽車銷量增速最快的一年，全年增速達(dá)到84%，鋰離子電池作為電動汽車的互補產(chǎn)品，銷量與行業(yè)規(guī)模也隨之上升。另一方面，鋰離子電池在電子產(chǎn)品方面的應(yīng)用是越來越廣泛的，不斷的在取代其他類型電池的地位。

概括一下，從液態(tài)電解質(zhì)到全固態(tài)電池的發(fā)展是要經(jīng)歷一個過程的：電解質(zhì)中的電解液含量將逐步下降，從開始的凝膠電解質(zhì)(如PEO)體系逐漸向半固態(tài)發(fā)展，最終過渡到真正的全固態(tài)電池。而在這一過程中，使用的負(fù)極材料也將不斷深化，預(yù)鋰化負(fù)極，乃至無數(shù)科學(xué)家們已經(jīng)探索多年的鋰金屬負(fù)極將成為我們的最終目標(biāo)。在此過程中，電池的能量密度才能最終達(dá)到350，乃至500Wh/kg的愿景。