全固態鋰離子電池相比于液態鋰離子電池的優勢有什么

由于液態電解質中含有易燃的有機溶劑，發生內部短路時溫度驟升容易引起燃燒，甚至爆炸，要安裝抗溫升和防短路的安全裝置結構，這樣會新增成本，但仍無法徹底解決安全問題。號稱BMS做到全球最好的特斯拉，在今年僅國內就有ModelS發生嚴重起火事件。

很多無機固體電解質材料不可燃、無腐蝕、不揮發、不存在漏液問題，也有望克服鋰枝晶現象，因而基于無機固體電解質的全固態鋰二次電池有望具有很高的安全特性。聚合物固體電解質仍然存在一定的可燃燒風險，但相比于含有可燃溶劑的液態電解液電池，安全性也有較大提高。

(2)能量密度高

目前，市場中應用的鋰離子電池電芯能量密度最高達到300Wh/kg左右。對全固態鋰離子電池來說，假如負極采用金屬鋰，電池能量密度有望達到300-400Wh/kg，甚至更高。要說明的是，由于固體電解質密度高于液態電解質，關于正負極材料相同的體系，液態電解質的鋰離子電池能量密度要顯著高于全固態鋰離子電池。之所以說全固態鋰二次電池能量密度高，是因為負極可能采用金屬鋰材料。

(3)循環壽命長

固體電解質有望防止液態電解質在充放電過程中持續形成和生長固體電解質界面膜的問題和鋰枝晶刺穿隔膜問題，有可能大大提升金屬鋰離子電池的循環性和使用壽命。

(4)工作溫度范圍寬

全固態鋰離子電池假如全部采用無機固體電解質，最高操作溫度有望提高到300℃甚至更高，目前，大容量全固態鋰離子電池的低溫性能有待提高。具體電池的工作溫度范圍，重要與電解質及界面電阻的高低溫特性有關。

(5)電化學窗口寬

全固態鋰離子電池的電化學穩定窗口寬，有可能達到5V，適應于高電壓型電極材料，有利于進一步提高能量密度。目前主流的三元電池在4.2V-4.5V之間。

(6)具備柔性優勢

全固態鋰離子電池可以制備成薄膜電池和柔性電池，未來可應用于智能穿戴和可植入式醫療設備等。相關于柔性液態電解質鋰離子電池，封裝更為容易、安全。

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