固态电池的改变主要在负极及电解液材料。负极材料在向石墨以外的材质发展,包括金属锂、碳族的碳基、硅基和锡基材料、氧化物类等。而正极采用复合电极,包括电极活性物质、固态电解质及导电剂。
其中,固态电解液一般用聚合物或无机电解质替代液态电解质。聚合物常用材料有聚环氧乙烷PEO、聚丙烯腈(C3H3N)n、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA。无机电解质主要包括硫化物、氧化物及玻璃陶瓷材料。硫化物的常用材料是LiS-P2S5类及硫化结晶锂超离子导体thio-LISICON类材料。氧化物的常用材料是锂磷氧氮LiPON和钠超离子导体NASICON。玻璃态电解质通常由P2S5、SiS2、B2S3等网络形成体以及网络改性体Li2S组成。
至于电极活性物质,基本沿用目前常见的正极材料,如钴酸锂、三元材料等。制作锂离子电池正极材料依然需要使用锂盐,因此对掌握优质锂矿资源且专注于高品质锂盐生产的 $天齐锂业(SZ002466)$ 来说,固态电池技术的发展暂且不会造成太大影响。
再看远一点,目前各国对锂相关产业的巨额投资正如火如荼,这种趋势一旦形成便相当于确认了主流方向。有个类似的例子,效率更高的AOEUIDHTNS取代不了糟糕的QWERTYUIOP。更何况氢燃料电池存在产业链配套的问题,催化剂成本问题,以及需要更复杂的控制系统。个人认为燃料电池在一些细分领域会更具发展空间,比如需要热电联供的项目等,但对于国内的新能源汽车发展路径,大概率会在很长的一段时间里继续以锂元素作为驱动,这是元素周期表所决定的。即使金属锂电池,锂空气电池,甚至以硫化合物作为正极的锂硫电池出现技术突破,依然对高品质的锂矿和锂盐存在大量需求。假设未来金属锂的需求增加,由于对杂质的成分有严格要求,生产纯度为999%的电池级金属锂并不容易,届时拥有优质锂资源且战略正确的企业依然有望保持良好的竞争优势。 [想一下]
刺猬偷腥
2017年12月11日
电解质锂盐、高纯度有机溶剂和各类添加剂等按一定比例配置而成。
电解液是由电解质,溶剂和添加剂组成的液体。电解液充溢在电池壳体内部,电池的正负极和隔膜都浸泡其中。
主要由薄膜负极,薄膜正极和固态电解质组成。
薄膜物质可以有多种选择材质。薄膜负极薄膜负极材料主要分为锂金属及金属化合物,氮化物和氧化物。金属锂是最具代表性的薄膜负极材料。
其理论比容量高达3600mAh/g,金属锂非常活泼,其熔点只有180℃,非常容易与水和氧发生反应,电池制造工艺中很多温度较高的焊接方式都不能直接应用在锂金属负极电芯的生产中。
三大技术路线产业化进展
固态电池的三大体系各有优势,其中聚合物电解质属于有机电解质,氧化物与硫化物属于无机陶瓷电解质。纵览全球固态电池企业,有初创公司,也不乏国际厂商,企业之间独踞山头信仰不同的电解质体系,未出现技术流动或融合的态势。
欧美企业偏好氧化物与聚合物体系,而日韩企业则更多致力于解决硫化物体系的产业化难题,其中以丰田、三星等巨头为代表。
锂电池的电解液是锂电池结构中的重要组成部分,很多人都将锂电池中的电解液形容成正负极之间的“爱情纽带”,顾名思义其用途就是离子传输的载体,让锂离子可以在电池的正负极之间正常流动,起到传输锂离子的作用,是锂离子电池获得高压、高比能等优点的保证。那么电解液中的主要成分有哪些?误触或者误食电解液会有哪些危害?
锂电池电解液主要成分
目前,应用的比较多的锂电池电解液有高氯酸锂、氟锂盐、六氟磷酸锂等。这三种电解液都有其各自的优缺点:高氯酸锂电解液低温效果不好,容易引发爆炸等安全隐患;氟锂盐电解液的性能要优于高氯酸锂电解液,不仅没有爆炸的风险而且适用性也要更强一些;六福磷酸锂电解液则是其中最完善的电解液,除了性能好无爆炸风险等优势以外还比较环保,电池废弃后的处理工作相对来说较为简单,因此该电解液的市场应用场景十分广泛。
电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料,在一定条件下、按一定比例配制而成的。
电解液成分危害
锂电池中的电解液一般有两种:酸性电解液以及碱性电解液。其中酸性电解液的主要成分是硫酸,碱性则为氢氧化钠,二者都会对人体造成损害,其危害不言而喻。锂电池电解液主要会导致人体中毒,在不小心吞下后会对身体造成化学腐蚀,损害人体的内脏器官,在使用时千万要小心处理。
在使用时要避免与电解液产生直接接触,切忌入眼或是误吞,否则后果不堪设想。众所周知,浓硫酸对于人体的危害程度,浓硫酸可以使有机物,如纤维素、葡萄糖等瞬间碳化,尤其我们的皮肤也是由有机物构成的,在皮肤接触电解液后会立马碳化,产生不可修复的损伤。
电解液虽然危险,但是对于锂电池的性能有着不可估量的作用,对锂电池的整体性能以及稳定性有重大影响。电解液作为锂电池中的血液,承担起了运输锂离子的重大任务,电解液的质量好坏也可以直接影响整个锂电池的性能。所以需要对锂电池电解液的材料进行严格的挑选。在调配过程中谨慎操作,以免影响到整个电池的性能
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