最近賽迪研究院發(fā)布了《固態(tài)鋰電池關(guān)鍵材料發(fā)展研究》，以期為我國(guó)固態(tài)鋰電池的發(fā)展提供一些發(fā)展建議。
報(bào)告從固態(tài)鋰電池材料的性能要求，發(fā)展現(xiàn)狀，面臨的問題以及賽迪建議等方面進(jìn)行論述。
01
固態(tài)鋰電池及對(duì)材料的性能要求
固態(tài)鋰電池是一類使用固體電極材料和固體電解質(zhì)材料的鋰電池。
與液態(tài)鋰電池，混合固液鋰電池不同，固態(tài)鋰電池的電池單體中不含有任何液體電解質(zhì)、液態(tài)溶劑及液態(tài)添加劑。
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固態(tài)鋰電池在安全性、循環(huán)性、耐高溫性、能量密度等方面展現(xiàn)出巨大優(yōu)勢(shì)，對(duì)材料的性能指標(biāo)要求也不同。
鋰離子遷移數(shù)
遷移數(shù)過低，陰離子會(huì)集聚在電極表面導(dǎo)致電池極化加劇，增大電池內(nèi)阻。
固固界面相容性
相關(guān)材料要具備良好的物理相容性和化學(xué)相容性，保證固態(tài)電解質(zhì)和固體電極接觸充分，在服役過程中界面接觸穩(wěn)定，不易分離，同時(shí)電解質(zhì)和電極之間無電化學(xué)副反應(yīng)發(fā)生。
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02
固態(tài)鋰電池關(guān)鍵材料
根據(jù)電池材料組成，固態(tài)鋰電池可分為固態(tài)電解質(zhì)、正極活性物質(zhì)、負(fù)極活性物資、導(dǎo)電劑和集流體。
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固態(tài)電解質(zhì)是固態(tài)鋰電池的核心部件，目前主要有聚合物固態(tài)電解質(zhì)、氧化物固態(tài)電解質(zhì)、硫化物固態(tài)電解質(zhì)三大類。
聚合物固態(tài)電解質(zhì)
聚合物固態(tài)電解質(zhì)由聚合物基體和鋰鹽絡(luò)合而成。
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氧化物固態(tài)電解質(zhì)
氧化物固態(tài)電解質(zhì)具有較高的離子導(dǎo)電性、優(yōu)良的耐高溫性、較寬的電化學(xué)窗口、接近1的鋰離子遷移數(shù)等優(yōu)勢(shì)，是當(dāng)前的研發(fā)熱點(diǎn)。
氧化物固態(tài)電解質(zhì)根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景可分為薄膜型和非薄膜型。
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硫化物固態(tài)電解質(zhì)
硫化物固態(tài)電解質(zhì)是目前固態(tài)電解質(zhì)體系中離子電導(dǎo)率最高的電解質(zhì)，但開發(fā)難度最大。
硫化物固態(tài)電解質(zhì)根據(jù)組成組元可分為二元硫化物和三元硫化物。
負(fù)極活性物質(zhì)
固態(tài)鋰電池可以使用液態(tài)鋰電池幾乎所有的負(fù)極材料，包括碳族材料、氧化物材料等。
硅基和錫基理論比容量高達(dá)4200 mA·h/g和994 mA·h/g，有望成為新一代負(fù)極材料。
憑借固態(tài)電解質(zhì)先天優(yōu)勢(shì)，金屬鋰及鋰合金也是固態(tài)鋰電池主要的負(fù)極材料之一，理論比容量達(dá)3860 mA·h/g。
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03
我國(guó)固態(tài)鋰電池發(fā)展?fàn)顩r
賽迪智庫分別從電池體系，市場(chǎng)前景，校企合作三方面梳理了我國(guó)我國(guó)固態(tài)鋰電池的發(fā)展現(xiàn)狀。
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04
我國(guó)固態(tài)鋰電池材料產(chǎn)業(yè)面臨的主要問題
賽迪智庫分別從研發(fā)力量，關(guān)鍵技術(shù)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)三方面分析了我國(guó)固態(tài)鋰電池材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的主要問題。
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05
推進(jìn)我國(guó)固態(tài)鋰電池材料發(fā)展的對(duì)策建議
賽迪智庫分別從產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系，產(chǎn)業(yè)化道路，國(guó)際影響力三方面提出了推進(jìn)我國(guó)固態(tài)鋰電池材料發(fā)展的對(duì)策建議。
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