全固态电池只是能量密度高？柔性化更令人期待

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全固态电池只是能量密度高？柔性化更令人期待

时间:2018-10-18 17:01来源:车轮快讯作者:车轮快讯

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前段时间，国外媒体发布了一条消息，电动汽车 Fisker 申请了一个固态锂电池专利，最高续航 800 公里，充电只要 1 分钟。这无疑是新能源行业的巨大突破，这对于电动车的推广和普及有重大的意义。

什么是全固态电池？

如果通俗地讲，全固态电池就是里面没有气体、没有液体，所有材料都以固态形式存在的电池。

固态电池有哪些优势？

1、能量密度高

使用了全固态电解质后，锂离子电池的适用材料体系也会发生改变，其中核心的一点就是可以不必使用嵌锂的石墨负极，而是直接使用金属锂来做负极，这样可以明显减轻负极材料的用量，使得整个电池的能量密度有明显提高。

全固态电池相比于一般锂离子电池，能量密度可以有一个较大幅度的提升：现在许多实验室中，都已经可以小规模批量试制出能量密度为300—400Wh/kg的全固态电池。

2、体积小

随着能量密度的提升，电池的体积会越来越小。传统锂离子电池中，需要使用隔膜和电解液，它们加起来占据了电池中近40%的体积和25%的质量。而如果把它们用固态电解质取代（主要有有机和无机陶瓷材料两个体系），正负极之间的距离（传统上由隔膜电解液填充，现在由固态电解质填充）可以缩短到甚至只有几到十几个微米，这样电池的厚度就能大大地降低——因此全固态电池技术是电池小型化，薄膜化的必经之路。

3、安全性

固态锂电池的工作温度范围更大，即使因为局部发生短路，只是聚合物熔化，熔化以后成为绝缘体。如果发生热失控，把电池温度升高了，金属锂因为熔化温度是180度，即使到了180度，锂被熔化以后，在做电芯留一个空间，金属锂可以到预留的地方去。

就算是最严苛的穿刺试验，也没有超过锂电池的热失控温度。

4、柔性化的前景

全固态电池可以经过进一步的优化，变成柔性电池，通过使用适当的封装材料，制成的电池可以经受几百到几千次的弯曲而保证性能基本不衰减。实际上，以各种可穿戴设备为代表的柔性电子器件是下一代电子产品发展的重要方向，而这就要求该产品中的元件同样需要具有柔性。不仅如此，功能化的全固态电池潜力远不只以上的柔性电池，经过电池材料结构优化可以制成透明电池，或者是拉伸幅度可达300%的可拉伸电池。

丰田、松下、三星、三菱以及国内的宁德时代等电池行业领军企业都已经积极布局固态电池的储备研发。相对而言，技术成熟度较高、技术沉淀较深的当属法国的Bolloré、美国Sakti3和日本丰田。这三家也分别代表了以聚合物、氧化物和硫化物三大固态电解质的典型技术开发方向。

(责任编辑：子蕊)

文章标签：全固态电池能量密度柔性化

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