固態電解質

3.3.1技術原理、優缺點

固態電池，是一種應用固體電極和電解質的電池。目前包括全固體鋰電池、鋰空氣電池等（金屬鋰與氧進行可逆反應）。全固態鋰電池是鋰電池的一種創新體系。一是電芯中業態電解質含量逐漸下降，固液混合電解質逐步替代液態電解質，并最終發展成為全固態電解質。電解質主要包括兩大類，一類是有機聚合物固態電解質，一類是無機聚合物固態電解質。其中的固態電解質不同于傳統的鋰電池業態電解質，具有高離子電導率、高離子遷移數、機械性能好、熱穩定性好，具有良好的兼容性。

固體電解質相比液態電解質穩定性好，電極材料不會溶解。更多較高電化學穩定性的固體材料電解質正在研究，未來正負極材料正朝著更高電壓、更大電流容量密度方向發展。但與此同時，固態電池的產業化發展存在成本較高，阻抗和電導率導致充電倍率偏低，以及電極與電解質界面阻抗過大等缺點。

3.3.2研發及產業化、主要研發企業

國際方面，豐田在固態電池領域具有較長的研究歷史，其鋰硫體系電池已在美國成功申請專利，該體系最大特點在于良好的熱穩定性和安全性，成為最具產業化發展的技術路線。SolidPower公司則采用鋰金屬作為負極技術路線，研發更高能量密度的產品，并于寶馬公司開展產業化合作。此為，三星SDI、現代集團、日立集團、法國Bolloré、美國Sakti3等公司也在固態電池自主研發方面取得進展，力求早日實現產業化。

國內方面，中科院寧波所以鋰金屬負極和鋰硫體系為方向，研究不同電解質體系的高安全性、高倍率性固態電池。中科院青島能源與過程研究所提出離子導電聚合物體系，該體系由高分子聚合物和鋰鹽構成，該體系對結構的力學強度有明顯提升。此外，寧德時代、中電力神、贛鋒鋰業、國能電池等國內企業已開展400Wh/kg以上高能量密度固態電池研發和制造工藝研究，固態電池替代當前鋰電池的產業化進展逐漸加快。

4結論

本文從產業、市場、技術等方面詳細分析了我國鋰離子動力電池產業化的發展現狀，并從產業和技術角度分析了我國動力電池產業化的發展趨勢，探討了我國動力電池在產業結構、發展質量、技術研發、國際發展等方面情況，最后指出我國鋰離子動力電池產業化發展的路徑。我國動力電池市場需求巨大，但行業競爭日益激烈，行業洗牌和整合正在進行，市場將進一步向優勢企業集中。在產業化發展的過程中，動力電池產業主體必須將產品性能和安全性放到首位，不斷加強新材料體系動力電池研發和制造工藝創新能力建設，只有擁有足夠產品研發實力及規?；a能力、把握產業化發展方向的主體才能在未來競爭中立于不敗之地。