你知道聚合物固态/硫化物固态/氧化物固态的区别吗？

人类社会的进步离不开社会上各行各业的努力，各种各样的电子产品的更新换代离不开我们的设计者的努力，其实很多人并不会去了解电子产品的组成，比如聚合物固态/硫化物固态/氧化物固态。

与铅酸电池等其他类型的电池相比，锂离子电池重量轻，比能量高，寿命长，已逐渐成为新能源汽车领域的重要电池类型。根据数据，自2008年锂离子动力锂离子电池开始在新能源汽车中使用以来，当前动力锂离子电池的实际能量密度与原来的100WH /相比增加了2.5倍以上。一方面，在当前电池技术不断进步的同时，它也逐渐接近传统正负材料，隔板和电解质动力锂离子电池系统的理论能量密度的上限。在这一领域的探索提供了新的可能性。

固态电池都是固态锂二次电池。在传统的液态锂离子动力锂离子电池系统中，正负极中使用的材料在很大程度上决定了电池自身的充电容量，即能量密度，并且电解质和隔膜被用作电池的传输介质。存在于电池结构中。在固态电池的结构中，由于固态电解质可以传导锂离子并且还可以用作隔板，因此在固态电池中，可以使用诸如电解质，电解质盐隔板和粘结剂聚偏二氟乙烯的材料。同时，由于固体电解质的整体结构相对稳定，并且电解质不易泄漏，易于包装且工作范围广，因此安全性和可操作性也得到了明显提高。

目前，市场上主流的固态电池按电解质的不同可分为三种类型：即聚合物，硫化物与氧化物。其中，聚合物电解质属于有机电解质，而后两种属于无机电解质。

聚合物固态：聚合物的当前主流途径是polyPOE及其衍生材料。该材料具有良好的高温性能，但是相对而言，PEO基电解质在60度以上的高温下具有改善的离子传导性。但是，由于聚合物处于熔融状态，因此其机械性能降低。在温室中，该聚合物具有较高的机械强度，但是其电导率不高。因此，在聚合物电导率和机械强度之间找到平衡是工业上的紧迫问题之一。另外，聚合物通常具有狭窄的电化学窗口，并且当电势差太大(> 4V)时，电解质易于被电解，这使得聚合物性能的上限降低。其他类型的聚合物电解质，例如PVCA，具有相对稳定的化学窗口(4.5V)和相对合适的离子电导率。然而，VC的高价格使得难以大规模商业化。

硫化物固态电池：硫化物电解质固态电池的综合性能目前在这三个电池中是最好的。它的质地相对柔软，并且比传统的液体电解质具有更高的离子电导率。然而，硫化物电解质非常容易与空气相互作用。水，氧气等反应生成有毒气体，例如H2C，无形地增加了其制造难度，并大大增加了制造成本，从而在一定程度上限制了其大规模的商业用途。另外，硫化物电解质在正极和负极之间的界面接触和接触稳定性方面存在问题。尽管在工业上已经设计了双电层电解质技术以在一定程度上对其进行改进，但是仍不能完全消除它。

氧化物固态：目前，最有前途的氧化物型电解质是GARNET型，LISICON型和NASICON型。其中，GARNET型电解质具有较高的室温离子电导率(10-3S / cm)。但是，GARNET电解液的金属锂润湿性差。如果在连续充电和放电过程中电池沉积不均匀，则容易出现锂枝晶，这会带来一定的安全隐患。但是，研究表明，通过插入聚合物或凝胶电解质作为缓冲层，或者使用可以与锂形成合金层的溅射材料，可以有效地解决该问题。 LISICON型材料具有高电导率，但对H2O和CO2敏感，因此在空气中不稳定，对金属锂的稳定性差。目前，可以掺杂锆以防止出现相分离并大大提高其稳定性。 NASICON具有相对较好的性能，具有相对稳定的结构，简单的合成方法和很强的导电性。然而，电解质原料包含诸如锗和钛的贵金属，因此也难以大规模施用。

本文只能带领大家对聚合物固态/硫化物固态/氧化物固态有了初步的了解，对大家入门会有一定的帮助，同时需要不断总结，这样才能提高专业技能，也欢迎大家来讨论文章的一些知识点。