中國粉體網訊  固態(tài)電池中采用固態(tài)電解質，不再采用電解液與隔膜，結構更為簡單，即使采用同樣的正負極材料，固態(tài)電池的能量密度也高于傳統(tǒng)鋰離子電池。

固態(tài)電池是一種鋰離子電池，具有高安全性的突出優(yōu)點，與傳統(tǒng)鋰離子電池相比，其主要區(qū)別在于負極材料與電解質不同。電解質可以在很大程度上決定鋰離子電池的能量密度、循環(huán)穩(wěn)定性、安全性等性能。固態(tài)電池采用固態(tài)電解質，固態(tài)電解質具有熱穩(wěn)定性高、可燃性低、無泄漏風險、低爆炸危險等優(yōu)點，是固態(tài)電池的核心組成部分。

固態(tài)電池中采用固態(tài)電解質，不再采用電解液與隔膜，結構更為簡單，即使采用同樣的正負極材料，固態(tài)電池的能量密度也高于傳統(tǒng)鋰離子電池。固態(tài)電解質可有效抑制鋰枝晶生長，因此固態(tài)電池可采用金屬鋰復合材料作為負極材料。金屬鋰復合負極材料具有超高比容量、極低電化學電位優(yōu)點，可大幅提高鋰離子電池能量密度。固態(tài)電解質配合金屬鋰復合負極材料使用，將很大程度的提升固態(tài)電池能量密度。

現(xiàn)階段，全球正在研究的固態(tài)電解質主要包括聚合物電解質、氧化物電解質、硫化物電解質三種類型。其中，聚合物固態(tài)電解質最先實現(xiàn)應用，但具有電導率低、成本高的缺點；硫化物固態(tài)電解質電導率高，但穩(wěn)定性難以保持，開發(fā)難度大；氧化物固態(tài)電解質能量密度高、穩(wěn)定性優(yōu)、循環(huán)壽命長、成本低，是我國固態(tài)電解質的主要研究方向，以金屬氧化物為主，例如鋰鑭鋯氧（LLZO）。

報告顯示，固態(tài)電池主要應用在新能源汽車動力電池、儲能電池、消費電子電池三大領域，隨著固態(tài)電池研發(fā)及生產技術日益成熟，以及下游市場對電池性能要求不斷提高，未來固態(tài)電池將對傳統(tǒng)鋰離子電池形成替代。預計到2030年，全球固態(tài)電池需求量將接近500GWh，市場空間將達到1520億元左右。固態(tài)電解質是固態(tài)電池的核心組成部分，未來發(fā)展前景廣闊。

在海外市場中，固態(tài)電解質相關研發(fā)及生產企業(yè)主要有法國Bolloré、美國Sakti3、美國Seeo、美國SolidEnergy、美國QuantumScape、日本豐田、韓國三星等；在我國市場中，固態(tài)電解質相關研發(fā)及生產企業(yè)主要有青島能源所、科晶材料、贛鋒鋰業(yè)、國軒高科、寧德時代、衛(wèi)藍新能源、天齊鋰業(yè)等。越來越多的企業(yè)進入固態(tài)電解質領域布局，全球固態(tài)電解質行業(yè)規(guī)模不斷擴大。

行業(yè)分析人士表示，國家將高能量密度金屬鋰基二次電池及其關鍵材料研究列入2021年度“高端功能與智能材料”重點專項，其中包括設計和制備實用新型金屬鋰基復合負極材料以及與之相適配的環(huán)境友好型、低成本高性能固態(tài)電解質和高容量正極材料。在國家政策的推動下，未來我國固態(tài)電解質研究與生產技術進步速度將加快，在市場對電池要求不斷提高的背景下，固態(tài)電解質將逐步取代傳統(tǒng)電解液。

（中國粉體網編輯整理/青黎）

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