钜大LARGE | 点击量:1381次 | 2018年12月06日
分析固态电解质在锂电隔膜中的应用
截止目前,市场上的插电式混合动力汽车(PHEV)和纯电动车(EV)使用的都是锂离子动力电池。尽管丰田从1997年推出第一代普锐斯起,就一直采用镍氢充电电池。但它最新的插电式混合动力普锐斯和RAV4纯电动汽车搭载的都是锂离子电池。
而锂电池的最大瓶颈是:它使用的是有机电解液,在过度充电或过度放电之后容易导致电解液发热,从而诱发电池自燃或爆炸。而且在完全充电或放电之后,需要一个冷却装置将电池的温度降到一定范围之内,从而防止热量聚集,以延长电池寿命。纯电动汽车自面世以就因其行驶里程短而饱受诟病,究其原因是锂电池的输出功率不佳,因为锂电池的能源密度只有一箱汽油的五分之一。
同样的就有了脱胎于锂离子电池的固态电池,但与锂电池相比体积小、能源密度高,使用的是更紧凑和更稳定的固态电解质,不易燃烧。而且耐高温、寿命长,电池负极采用的是比锂离子更便宜的金属稀土。
但由于全固态聚合物电解质的室温离子电导率很低,远远不能达到实际应用所需的要求。因此早在1975年,Feuillade和Perche提出,将聚合物浸入含有碱金属盐的有机溶剂中,形成凝胶态即为凝胶聚合物电解质,不但具有液体电解质的高例子导电率,同时又具有良好的加工性能,而由于全固态电解质在锂电池薄膜上应用的技术还不成熟,目前在生产上所用的固态电解质即为凝胶聚合物电解质。
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