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电解液-固态电池&果冻电池

来源:其他信息时间:2022-12-28 预览: 受欢迎:储能电池工厂

　　 R14

当地时间12月8日，大众汽车和比尔盖茨支持的初创公司QuantumScape公布了其最新的固态电池，并表示该电池将于2024年投产。与传统的锂离子电池相比，这一种固态电池有一个显着的改进：它们可以将电动汽车的续航里程增加 80%。让我们讨论什么是固态电池以及它们的好处是什么。

在提高电池能量密度的同时，也不得不考虑电池的安全性。锂离子电池安全隐患的根本消除，仍然在于电池材料安全性的提升。但是，对于正片来说，这两个方面是矛盾的。例如，如前所述，增加镍含量可以提高能量密度，但增加镍含量意味着降低安全性。还有什么方法可以增强电池的安全性，从而更有把握地提高能量密度？这时就要考虑电解质了。大量研究表明，液态电解质参与了电池热失控过程中的大部分反应，大大降低了电池的初始反应温度，意味着热失控的阈值变得更低。因此，提高电解液安全性是实现电池安全的最有效途径之一[3]。液态电解质的物理特性决定了它始终无法避免漏液，也不利于减小电池体积和提高能量密度。因此，为了提高能量密度和安全性，固态电解质成为一种趋势。我们称电极和电解质为固态的电池为固态电池。固态电芯内部不含液体，不仅更安全，而且组装前可以实现串并联，减少了封装外壳材料，大大简化了PACK设计，也提高了电池组装后的能量密度分组。

与传统锂电池一样，固态电池由正极、负极和电解质组成。其结构比传统锂电池更简单，固态电解质起到电解液和隔膜的双重作用。正极材料与传统锂电池没有本质区别。负极材料有锂金属负极材料、碳族负极材料和氧化物负极材料。对于固态电池来说，固态电解质的研发是重中之重。其材料多种多样，主要有氧化物、硫化物、聚合物和复合固体电解质等。

除了大量使用液态锂电池和正在研究的固态电池外，一种半固态电池——果冻电池也进入了人们的视野。 2020年12月，蜂巢能源率先发布果冻电池并接受预订。果冻电池是一种使用新型果冻状电解液的锂电池。这种凝胶型电解液能更好地与电极材料表面贴合，具有自愈、阻燃等特性，在防止热扩散的同时几乎不降低导电率。果冻电池是液态电池向固态电池的过渡。

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