目前来看,固态电池技术路线中,氧化物、聚合物、硫化物等因为研发历史较久而受到市场的关注。
三大技术路线共同的技术难题都包括固固界面接触带来的电导率和稳定性问题,目前始终没能找到较好的办法。
以硫化物固态电池为例,在界面层面,由于电极和固态电解质的不稳定性,界面问题将导致Li+耗尽,阻碍电荷传输,进而影响全固态电池的能量、功率特性和使用寿命,尽管当前界面问题可以通过引入缓冲层,如进行正极包覆和负极人造SEI层,但是均匀缓冲层的设计和构建仍有挑战。
此外,通过对复合电极和电池施加足够高的压力是环节界面机械失效的方法,但是施加压力的方式和大小仍不确定。就产业设备而言,业内人士对高工锂电表示,目前就聚合物、氧化物技术路线来说,设备相对成熟一些,但是硫化物路线设备仍有很大的性能改进空间。
除了界面问题外,枝晶问题也同样存在于固态电池,由于固态介质的问题,固态电池在充放电过程中容易出现不均匀沉积的现象,进而导致空穴和极化现象,影响固态电池的性能和使用寿命。
材料问题则是另一大重点。除了固态电解质本身电化学性能的稳定性外,如何匹配合适的正负极材料亦是一大难点。
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