半固态电池的优势
半固态电池是一种新型的锂电池,其工作原理与传统的液态电池不同。在半固态电池中,电解质是半固态的,也就是固态电解质超过50%,但未达到100%。这意味着半固态电池延续了液态锂离子电池的正负极和隔膜等材料,但电解液采用了固液混合物的方案。
与之相对的是固态电池,该电池使用固体电极和固体电解质,主要分为聚合物、氧化物与硫化物三类。它具有不可燃、耐高温、无腐蚀、不挥发的特性,并且全固态电池完全使用固态电解质替代电解液。
尽管全固态相比半固态电池性能更好,但目前还面临着一些问题。比如固态电池的制造需要解决固态电解质和电极之间的界面阻抗问题,保证电解质和电极之间的良好接触,这需要先进的制备工艺和控制技术。
同时,固态电池的稳定性要求非常高,因为固态电解质不会像液态电解质那样流动和弥散,因此需要采取特殊的设计和控制方法来保证电池的稳定性。此外,固态电池的能量密度和充电速度也需要进一步提高。
因此,现阶段半固态电池相对于全固态电池具有更明显的优势。由于半固态电池仍然使用液态电解质,其制备工艺和装备与传统的液态锂电池大部分通用,因此可以沿用传统的锂离子电池工艺与装备技术,降低了制造成本。其次,半固态电池可以提高安全性,因为半固态电池中的液态电解质含量较少,不易发生泄漏和燃烧等问题。
因此,为了克服固态电池制造中的技术和稳定性问题,先制造出半固态电池作为过渡,是一种更为实际和可行的方案。它既继承了液态锂离子电池的部分工艺,又引入了固态电池的一些特性,比如提高了安全性和能量密度。同时,由于其制造工艺与液态锂离子电池相似,因此在商业化生产方面更容易实现。而想要实现全固态电池,可能还需要5年。