概述现代社会中常见的固态电池的技术难题

随着社会的飞速发展，我们的固态电池也在飞速发展，那么您是否知道对固态电池技术难点的详细分析？接下来，让编辑器带领您学习更多有关的知识。为了满足2020年及以后动力电池的能量密度发展要求，并达到能量密度大于500Wh / kg的目标，现有的液体电解质电池系统可能无能为力。
作为用于500Wh / kg的下一代电池技术路线，固态电池系统的研究和开发已成为一个刚性需求。新能源汽车工业的中长期发展需要新的技术储备，固态锂电池有望成为下一代汽车动力电池的主要技术路线。
它不仅是未来二次电池的重要发展方向，也是目前的重要任务。首先，缺乏有效的电解质材料系统。
目前，固态电池材料发展迅速，但在综合应用中却相对缺乏。作为固态电池的核心材料，固态锂离子导体在单一指标上取得了突破，但总体性能还不能满足大规模储能的需求。
如今，固态电池中使用的固体电解质通常存在性能缺陷，而高性能锂离子电池系统的要求之间仍然存在很大差距。氧化物主要分为薄膜类型和非薄膜类型。
薄膜类型的容量小，仅能满足微电子学的需求。它不适用于汽车。
非膜型具有优异的整体性能并解决了生产问题。它已经可以用在手机电池中，但是必须用在新能源汽车中。
这将需要一些时间。首先，就能量密度而言，用于三元电池等锂电池中的有机电解质的当前电化学窗口受到限制，并且难以与锂金属阳极和新开发的高电势阴极材料相容。
然而，固体电解质通常具有比有机电解质更宽的电化学性能。该窗口有助于进一步提高电池的能量密度。
其次，就体积而言，由于电解质被固体电解质代替，因此在相同的能量密度下，固体电池的体积将较小。固体电解质和电极之间的界面的处理也是固态电池面临的主要问题。
在固体电解质中，锂离子的传输电阻非常大，并且刚性界面与电极之间的接触面积小。电解液在充放电过程中的体积变化容易破坏界面的稳定性。
聚合物是实现小批量生产和成熟技术的第一种材料，但室温下的电导率很低，上限不高。这类似于必须长时间服用兴奋剂的运动员。
他的表现非常快，但是只要不服用兴奋剂，他的表现就会立即下降，服用兴奋剂才是水平。一颗恒星不能达到超级巨星的水平。
由聚合物材料制成的固态电池具有300Wh / kg的较高能量密度，这在过去两年中仍能满足需求，但将无法跟上时代的发展。使用相同的电量，固态电池将变得更小。
当能量密度保持相同时，具有相同电荷的固态电池的质量和体积将小于液体电解质电池的质量和体积。不仅如此，由于固态电池中没有电解质，因此更易于密封。
当用于大型设备（例如汽车）时，无需添加额外的冷却管，电子控制设备等，从而节省了成本并减轻了自身重量。使用固体电解质后，可以使用金属锂代替石墨负极，从而大大减轻了整个电池的重量。
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