在新能源汽车行业蓬勃发展的今天,电池技术作为核心驱动力,正不断经历着革新与突破。其中,汽车固态电池作为一种新兴技术,正逐步走进我们的视野。那么,固态电池是什么材料做的?固态电池和锂电池区别在哪?
一、固态电池的制作材料
其最大的特点在于使用了固态电解质替代了传统锂电池中的液态电解质。这一变革不仅提升了电池的安全性,还为其带来了更高的能量密度和更长的循环寿命。
而且它的电解质主要由聚合物(如聚环氧乙烷、聚碳酸亚丙酯等)、氧化物(如锂镧锆钛氧、锂锆硅磷氧等)或硫化物(如硫化锂、锗、磷、硅等)等材料构成。这些材料的选择直接影响固态电池的性能和应用。不同国家和地区在固态电解质的选择上也有所不同,例如日本、韩国倾向于硫化物路线,欧洲则更偏爱聚合物路线,而美国则采取了多种路线并进的策略。我国则在纳米级氧化物材料和聚合物电解质材料方面取得了显著进展。
除了电解质外,它的正极材料也沿用了锂电池中的磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、三元锂等,其中高镍多元材料和富锂锰基材料因其优异的性能而备受青睐。负极材料则主要以硅系负极材料为主,如纳米硅碳负极、锂碳复合负极等。
此外,在其中还会添加一些碳纳米导电浆料、锂盐添加剂等以提高电池的性能。
二、固态电池与锂电池的区别
1.电解质
锂电池使用液态电解质,而固态电池则使用固态电解质。这一变革使得其在安全性上有了质的飞跃,因为固态电解质不易燃,即使电池被刺穿也不会发生电解液泄漏、挥发或爆燃等风险。
2.安全性
由于固态电解质的高机械强度和抑制锂枝晶生长的能力,它在安全性上远超锂电池。锂电池在过度充放电、高温或机械撞击等情况下容易发生热失控,而固态电池则能有效避免这一问题。
3.能量密度
其理论上具有更高的能量密度,可以达到目前三元锂电池的两倍。这意味着在相同的重量下,它可以实现更长的续航里程。然而,目前它的能量密度还未完全达到理论值,但仍在不断提高中。
4.价格与成本
由于它的制造技术和原材料成本较高,其价格也相对较贵。但随着技术的进步和产量的提升,其成本还有望逐渐降低。
5.循环寿命
它的循环寿命通常比锂电池更长,可以进行更多次的充放电循环。这有助于降低电池的使用成本,并延长电动汽车的续航里程。
就目前来看,固态电池正以其独特的材料和卓越的性能,逐步改变新能源汽车行业的格局。虽然当下市场的制造成本还相对较高,但随着技术的不断进步和市场的不断扩大,相信在不久的将来,它终将成为新能源汽车领域的主流选择。