2)全固态电池研究进展
① 第一代金属锂/聚合物电解质动力电池的技术、性能简析
Armand报告中给出了锂聚合物电极对结构示意图,如图15所示。
图15 锂聚合物电极对结构示意图(取自Armand报告)
由图可以看出,整个电极对厚度(含聚合物电解质与集流体)只有100-200微米,也就是说超薄型电极、电解质与集流体设计与加工是该电池的基本特征。这也正是利用空间增加极群,大大提升电极总面积,让电极的实际电流密度尽量降低,从而降低由于电解质电导率低带来的极化问题。再加上工作温度选择在60-80℃,显著提升了电导,也促使金属锂中放电时的锂离子更容易迁移等。在报告中还特别给了一个计算数据,即采用锂比采用石墨负极还经济(石墨+Cu等,5美元/m2;金属锂,1美元/m2)。
图16,Li/SPE/LFP电池的循环特性(取自Armand报告)
图16显示出这种电池的循环寿命数据,已经可以接近1500次,正极比容量从约158mAh/g降低至约120mAh/g。