所有材料都以固态形式存在的全固态电池优势解析

在科学技术高度发达的今天，各种各样的高科技出现在我们的生活中，为我们的生活带来便利，那么你了解这些高科技可能会含有的全固态电池吗?固态电池公司如雨后春笋般出现在国内外。许多世界知名的汽车公司在2017年宣布，从2020年到2025年，所有固态锂离子电池都将量产并投放汽车。许多研究人员和公司认为，关于锂硫，锂空气，铝，镁电池和不存在的石墨烯电池，全固态金属锂离子电池是替代现有高能量密度锂离子电池的最有可能的候选人。技术方面，其能量密度预计为现有锂离子电池的2至5倍，循环性和使用寿命更长，倍率性能更高，并且可以从根本上解决现有液态电解质锂离子电池的安全性问题。实际上，体积能量密度关于电池是非常重要的参数。用外行的话来说，体积能量密度更高，因此相同质量的电池可以做得更小。电子产品中的可用空间通常非常有限。电池占据了许多产品（例如手机和平板电脑）体积和质量的近1/3，许多制造商和消费者希望进一步新增电池容量（新的要求新增电池寿命）体积小巧（便于携带，美观且易于设计），高紧凑度和最高体积能量密度的锂钴氧化物（LCO）电池仍是主流产品。

假如将它们替换为固体电解质（重要是有机和无机陶瓷材料），则正极和负极（传统上填充有隔膜电解质，现在已经填充有固体电解质）之间的距离可以缩短到几十倍，甚至几十倍，这样就可以大大减小电池的厚度，因此，全固态电池技术是使电池薄膜化和小型化的唯一途径。制作非常小的电池的能力也是所有固态电池技术的重要特点，它可以促进电池适应各种新型小型智能电子设备的应用，在这一点上，传统的锂离子电池离子电池技术很难实现。假如能够成功开发出全固态电池，则可以改善其高温安全性和热失控行为，从而简化或消除散热系统，并优化热管理系统；内部串设计也可以用来进一步节省设定。流体的重量与能量密度相同的液体电解质电池有关，系统的能量密度会更高，并且能量密度的降低率系统的全固态电解质电池应更低。因此，从电池系统的角度来看，关于相同的正极材料和负极材料系统，全固态电池系统的能量密度可能略高于液体电解质电池系统的能量密度。全固态电池可以进一步优化并变成柔性电池，从而带来更多的功能和体验。实际上，即使是脆性的陶瓷材料，在厚度薄至毫米或更小之后也常常是可弯曲的，并且该材料将变得柔软。相应地，全固态电池在更薄更轻之后将大大提高其灵活性。通过使用适当的包装材料（而不是刚性外壳），制成的电池可以承受数百至数千次的弯曲时间。性能基本上不衰减。实际上，以各种可穿戴设备为代表的柔性电子设备是下一代电子产品发展的重要方向，这就要求产品中的组件也必须具有柔性。因此，柔性全固态电池被用于科学研究和工业。，非常有前途的未来之星。在使用所有固体电解质之后，锂离子电池的适用材料系统也会改变。核心点是不必使用嵌入锂的石墨阳极，而可以直接使用金属锂作为阳极，这样可以显着减少负极材料的能量。能量可以显着新增整个电池的能量密度。显然，全固态锂离子电池是否真正解决了锂离子电池的本质安全问题，仍然要更广泛，更深入的研究和数据积累。目前尚无法断定，全固态锂离子电池和全固态金属锂离子电池在整个生命周期内的安全性将明显优于优化的液态电解质锂离子电池。离子电池和基于不同固态电解质的全固态锂离子电池电池在安全性方面也可能存在重大差异，这要系统研究。