你知道聚合物固態(tài)/硫化物固態(tài)/氧化物固態(tài)的區(qū)別嗎？

人類社會的進步離不開社會上各行各業(yè)的努力，各種各樣的電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代離不開我們的設計者的努力，其實很多人并不會去了解電子產(chǎn)品的組成，比如聚合物固態(tài)/硫化物固態(tài)/氧化物固態(tài)。

與鉛酸電池等其他類型的電池相比，鋰離子電池重量輕，比能量高，壽命長，已逐漸成為新能源汽車領域的重要電池類型。根據(jù)數(shù)據(jù)，自2008年鋰離子動力鋰離子電池開始在新能源汽車中使用以來，當前動力鋰離子電池的實際能量密度與原來的100WH /相比增加了2.5倍以上。一方面，在當前電池技術不斷進步的同時，它也逐漸接近傳統(tǒng)正負材料，隔板和電解質(zhì)動力鋰離子電池系統(tǒng)的理論能量密度的上限。在這一領域的探索提供了新的可能性。

固態(tài)電池都是固態(tài)鋰二次電池。在傳統(tǒng)的液態(tài)鋰離子動力鋰離子電池系統(tǒng)中，正負極中使用的材料在很大程度上決定了電池自身的充電容量，即能量密度，并且電解質(zhì)和隔膜被用作電池的傳輸介質(zhì)。存在于電池結構中。在固態(tài)電池的結構中，由于固態(tài)電解質(zhì)可以傳導鋰離子并且還可以用作隔板，因此在固態(tài)電池中，可以使用諸如電解質(zhì)，電解質(zhì)鹽隔板和粘結劑聚偏二氟乙烯的材料。同時，由于固體電解質(zhì)的整體結構相對穩(wěn)定，并且電解質(zhì)不易泄漏，易于包裝且工作范圍廣，因此安全性和可操作性也得到了明顯提高。

目前，市場上主流的固態(tài)電池按電解質(zhì)的不同可分為三種類型：即聚合物，硫化物與氧化物。其中，聚合物電解質(zhì)屬于有機電解質(zhì)，而后兩種屬于無機電解質(zhì)。

聚合物固態(tài)：聚合物的當前主流途徑是polyPOE及其衍生材料。該材料具有良好的高溫性能，但是相對而言，PEO基電解質(zhì)在60度以上的高溫下具有改善的離子傳導性。但是，由于聚合物處于熔融狀態(tài)，因此其機械性能降低。在溫室中，該聚合物具有較高的機械強度，但是其電導率不高。因此，在聚合物電導率和機械強度之間找到平衡是工業(yè)上的緊迫問題之一。另外，聚合物通常具有狹窄的電化學窗口，并且當電勢差太大(> 4V)時，電解質(zhì)易于被電解，這使得聚合物性能的上限降低。其他類型的聚合物電解質(zhì)，例如PVCA，具有相對穩(wěn)定的化學窗口(4.5V)和相對合適的離子電導率。然而，VC的高價格使得難以大規(guī)模商業(yè)化。

硫化物固態(tài)電池：硫化物電解質(zhì)固態(tài)電池的綜合性能目前在這三個電池中是最好的。它的質(zhì)地相對柔軟，并且比傳統(tǒng)的液體電解質(zhì)具有更高的離子電導率。然而，硫化物電解質(zhì)非常容易與空氣相互作用。水，氧氣等反應生成有毒氣體，例如H2C，無形地增加了其制造難度，并大大增加了制造成本，從而在一定程度上限制了其大規(guī)模的商業(yè)用途。另外，硫化物電解質(zhì)在正極和負極之間的界面接觸和接觸穩(wěn)定性方面存在問題。盡管在工業(yè)上已經(jīng)設計了雙電層電解質(zhì)技術以在一定程度上對其進行改進，但是仍不能完全消除它。

氧化物固態(tài)：目前，最有前途的氧化物型電解質(zhì)是GARNET型，LISICON型和NASICON型。其中，GARNET型電解質(zhì)具有較高的室溫離子電導率(10-3S / cm)。但是，GARNET電解液的金屬鋰潤濕性差。如果在連續(xù)充電和放電過程中電池沉積不均勻，則容易出現(xiàn)鋰枝晶，這會帶來一定的安全隱患。但是，研究表明，通過插入聚合物或凝膠電解質(zhì)作為緩沖層，或者使用可以與鋰形成合金層的濺射材料，可以有效地解決該問題。 LISICON型材料具有高電導率，但對H2O和CO2敏感，因此在空氣中不穩(wěn)定，對金屬鋰的穩(wěn)定性差。目前，可以摻雜鋯以防止出現(xiàn)相分離并大大提高其穩(wěn)定性。 NASICON具有相對較好的性能，具有相對穩(wěn)定的結構，簡單的合成方法和很強的導電性。然而，電解質(zhì)原料包含諸如鍺和鈦的貴金屬，因此也難以大規(guī)模施用。

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