固态电池:如何解决正极与电解质界面兼容和稳定?


来源:中国粉体网   江岸

[导读]  如何在解决高容量层状正极与固态电解质的界面兼容性与稳定性的问题呢?欢迎参加由中国粉体网举办的“2019高比能固态电池关键材料技术研讨会暨第三届能源颗粒材料制备及应用技术高峰论坛”,届时我们将邀请来自中山大学的卢侠教授作《高容量层状正极与固态电解质的界面兼容性与稳定性研究》报告。

中国粉体网讯  锂离子二次电池在消费类电子、通信、电动汽车和智能电网等领域得到广泛应用。但是,由于液态电解质存在易燃、易腐蚀和热稳定性差等安全问题,其发展受到限制,而基于固体电解质的固态锂二次电池则被认为能够克服上述问题。


相比于传统液态锂离子电池,固态锂二次电池具有能量密度大、安全可靠性高、工作温度宽及循环寿命长等诸多优点。固体电解质材料是研发固态金属锂二次电池的核心,从根本上决定了电池体系的构型,是实现固态锂电池高能量密度、高安全性和高循环稳定性的关键。


固态锂电池中,各种界面对电池性能具有至关重要的影响。固体电解质中存在大量的晶界,晶界电阻不利于锂离子输运,并且通常晶界电阻远高于材料本体电阻,因此固体电解质内部界面对固体电解质总电导率影响显著。


固态锂电池中固体电解质的使用导致电极与电解质之间的界面由固/液界面转变为固/固界面。由于固体电解质无润湿性,因此固/固界面具有更高的接触电阻。某些正极材料在循环过程中,容易发生过渡金属元素析出,降低电池循环稳定性。同时,电极在充放电过程中由于体积变化而导致的界面应力会增加电极的局部畸变,使电荷转移电阻增加。因此,如何有效抑制元素互扩散以及电极在充放电过程中的体积变化,是降低界面电阻,提高固态锂电池循环性能和倍率性能的关键。


如何在解决高容量层状正极与固态电解质的界面兼容性与稳定性的问题呢?欢迎参加由中国粉体网举办的“2019高比能固态电池关键材料技术研讨会暨第三届能源颗粒材料制备及应用技术高峰论坛”,更多精彩内容期待您的参加。


(中国粉体网编辑整理/江岸)


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