你知道固態(tài)鋰離子電池材料難點(diǎn)有哪些嗎？

什么是固態(tài)鋰電池?人類社會(huì)的進(jìn)步離不開社會(huì)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(shè)計(jì)者的努力，其實(shí)很多人并不會(huì)去了解電子產(chǎn)品的組成，比如固態(tài)鋰電池。

全固態(tài)鋰電池是一種使用固態(tài)電極材料和固態(tài)電解質(zhì)材料且不含任何液體的鋰電池。它主要包括全固態(tài)鋰離子電池和全固態(tài)金屬鋰電池。不同之處在于前者的負(fù)極不包含金屬鋰，而后者的負(fù)極為鋰金屬。
固態(tài)鋰離子電池是使用固態(tài)電極材料和固態(tài)電解質(zhì)材料的一種鋰離子電池。與液體鋰離子電池不同，固態(tài)鋰離子混合電池固態(tài)鋰離子電池在電池單元中不包含任何液體電解質(zhì)，液體溶劑和液體添加劑。固態(tài)鋰離子電池在安全性，可循環(huán)性，耐高溫性，能量密度等方面顯示出巨大的優(yōu)勢，并且需要不同的材料性能指標(biāo)。
安全性是全固態(tài)鋰電池發(fā)展的最重要驅(qū)動(dòng)力之一。電池安全性在所有應(yīng)用中的重要性均位居第一。經(jīng)過27年的發(fā)展，液體電解質(zhì)鋰離子電池的安全性得到了顯著提高，并且提出了各種策略。

國內(nèi)機(jī)構(gòu)自主選擇研發(fā)路線，由于商業(yè)秘密，溝通不暢通。許多常見技術(shù)被反復(fù)投資于研發(fā)和浪費(fèi)資源。其次，由于缺乏一些主要技術(shù)問題的整體設(shè)計(jì)，很難集中精力取得突破。日本，美國，韓國和其他國家正在加快布局，以抓住固態(tài)鋰離子電池發(fā)展的制高點(diǎn)。我國迫切需要加強(qiáng)全面協(xié)調(diào)，增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)競爭力。
傳統(tǒng)的鋰離子電池使用有機(jī)液體電解質(zhì)。在異常情況下，例如過度充電和內(nèi)部短路，電池將容易產(chǎn)生熱量，導(dǎo)致電解液膨脹，著火甚至爆炸，從而構(gòu)成嚴(yán)重的安全隱患。許多無機(jī)固體電解質(zhì)材料是不易燃，不腐蝕，不揮發(fā)的，并且沒有泄漏問題。與包含易燃溶劑的液體電解質(zhì)相比，聚合物固體電解質(zhì)極大地提高了電池安全性。
目前，所有固態(tài)鋰電池的每個(gè)部分的室溫表面電阻都不能降低到10mΩ/ cm2的水平。內(nèi)部電阻太高，導(dǎo)致電池單元在快速充電期間發(fā)熱。對于沒有冷卻系統(tǒng)但工作溫度不能過高的應(yīng)用（例如移動(dòng)電話和平板電腦之類的消費(fèi)電子產(chǎn)品），這是不可接受的。
固體鋰電池的負(fù)極可以是金屬鋰，電池能量密度有望達(dá)到300?400Wh / kg甚至更高。其電化學(xué)穩(wěn)定性窗口可以達(dá)到5V以上，可以匹配高壓電極材料，進(jìn)一步提高質(zhì)量能密度。沒有液體電解質(zhì)，隔膜減少了電池的重量，壓縮了電池的內(nèi)部空間，并提高了體積能量密度。提高了安全性，簡化了電池殼和冷卻系統(tǒng)模塊，提高了系統(tǒng)能量密度。

本文只能帶領(lǐng)大家對固態(tài)鋰電池有了初步的了解，對大家入門會(huì)有一定的幫助，同時(shí)需要不斷總結(jié)，這樣才能提高專業(yè)技能，也歡迎大家來討論文章的一些知識點(diǎn)。