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自从1991年索尼公司将含有液态电解质的锂离子电池带入电子设备的应用至今，液态锂电池已经成为目前最为成熟、使用最广泛的技术路线之一。 传统的液态锂电池又被科学家们形象地称为“摇椅式电池”，摇椅的两端为电池的正负两极，中间为电解质（液态）。而锂离子就像优秀的运动员，在摇椅的两端来回奔跑，在锂离子从正极到负极再到正极的运动过程中，电池的充放电过程便完成了。 今天就跟大家简单聊聊全固态锂离子电池的现状和未来，一起看看全固态锂离子电池到底是个什么鬼。最近宝马正在研发一款更为先进的锂离子电池，这款电池将用固态电解质代替现有的电解液，更轻、更安全、密度更高。据悉，新电池的量产时间或为2026年。 所谓全固态锂离子电池简单来说就是指电池结构中所有组建都是以固态形式存在，而如今传统的商业化的锂离子电池则是液态锂离子电池即电解液是液态溶液状。具体来说就是把传统锂离子电池的液态电解液和隔膜替换为固态电解质，一般是以锂金属为负极，也可是石墨类及其他复合材料。 在固态离子学中，固态电池是一种使用固体电极和固体电解液的电池。固态电池一般功率密度较低，能量密度较高。由于固态电池的功率重量比较高，所以它是电动汽车很理想的电池 。2020年固态电池技术研发有望取得突破性进展，在成本、能量密度和生产过程等方面进一步赶超锂离子电池技术。2030年，锂离子电池将不再是电动汽车电池主流，但其在某些电子原件领域仍有一席之地。 固态电池的原理与之相同，只不过其电解质为固态，具有的密度以及结构可以让更多带电离子聚集在一端，传导更大的电流，进而提升电池容量。因此，同样的电量，固态电池体积将变得更小。不仅如此，固态电池中由于没有电解液，封存将会变得更加容易，在汽车等大型设备上使用时，也不需要再额外增加冷却管、电子控件等，不仅节约了成本，还能有效减轻重量。那么它们两者有什么区别呢。 液体点解质：优点：a.工业化自动化程度高; b.较好的界面接触; c.充放电循环电极膨胀相对可控; d.单位面积的导电率高。缺点：a.易挥发易燃烧的电解质导致其安全/热稳定性较差; b.依赖于形成SEI膜; c.锂离子和电子可能同时传导。 全固态电解质：优点：a.高安全/热稳定性(针刺和高温稳定性极好，可长期正常工作在60-120℃条件下); b.可达5V以上的电化学窗口，可匹配高电压材料; c.只传导锂离子不传导电子; d.由于固态电解质存在可以在电池内串联组成高电压的单体电池; e.简化冷却系统，提高能量密度; e.可使用在超薄柔性电池领域。缺点：a.充放电过程中界面应力受影响; b.单位面积离子电导率较低，常温下比功率差; c.成本极为昂贵(1mAh成本为25美金);d.工业化生产大容量电池有很大困难。 固态电池可能是未来电池技术的发展方向之一，但也许不是最好的。从理论的提出时间来看，固态电池并不是一个新的概念，但多年来，研发上的进展并没有想象那么快速。包括燃料电池、超级电容器、铝空气电池、镁电池在理念上都有较大的发展空间，而最终，要看哪种路线发展更快、更接地气。 |
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