全固态锂二次电池的核心材料是什么？

固态锂离子电池核心材料

(1)固体电解质

固体电解质是固体锂二次电池的核心部件，其发展直接影响到固体锂二次电池的产业化。目前，固体电解质的研究重要集中在三种材料上:聚合物、氧化物和硫化物。

固体聚合物电解质(SPE)的聚合物基质(如聚酯、聚醚、聚胺等)和锂(例如,LiClO4LiAsF6,LiPF6,等等),自1973年以来,p.v.莱特碱金属盐中复杂的离子电导率,高分子材料因其质量轻,灵活、固态电化学性能优良的加工特性和吸引了太多的关注。SPE也是第一个实现实际应用的固体电解质。

固体氧化物电解质按材料结构可分为晶体电解质和非晶电解质，包括钙钛矿型、反钙钛矿型、石榴石型、纳斯孔型、利斯孔型等。非晶氧化物的研究重点是用于薄膜电池和部分非晶材料的脂类电解质。

硫化物固体电解质是由氧化物固体电解质衍生而来，其中体内的氧元素被硫元素所取代。由于硫的电负性比氧小，所以它对锂离子的束缚更小，允许更多的锂离子自由移动。同时，硫元素的半径大于氧元素的半径。当硫元素取代氧元素时，晶格结构扩展，形成更大的锂离子通道，电导率提高，室温下可达到10-4-10-2s/cm。

(2)阴极材料

固体锂二次电池正极一般采用复合电极。除了电极的活性材料外，还包括固体电解质和导电剂，可以同时在电极中传递离子和电子。对LiCoO2、LiFePO4、LiMn2O4的研究较为普遍，后期有可能开发出高镍层氧化物、富锂锰基、高电压镍锰尖晶石阳极。同时，应重视无锂新阴极材料的研究与开发。

(3)阴极材料

目前，固体锂二次电池正极材料重要集中在三大类:金属锂正极材料、碳基正极材料和氧化物正极材料。这三种材料各有优缺点。金属锂负极材料以其容量大、电势低的优点，已成为固体锂离子电池中最重要的负极材料之一。