电池是我们日常生活的一部分，为手表、电脑和手机等各种设备提供动力。但是你见过智能手机爆炸吗？爆炸是由于他们的电池引起的，因为他们使用的是液体电解质。液体电解质易燃，爆炸的可能性很高。所以，更好的选择是使用固态电池。在本文中，我们将讨论固态电池。
固态电池成为可能吗？
是的，固态电池的研究已经进行了一个多世纪。但是，固态电池技术受到成本、经济性、性能指标、产业链支撑等方面的制约。因此，到目前为止，这项技术在日常应用中并不常见。
什么是固态电池？
固态电池使用固体电极和固体电解质。这些电池可以快速充电，具有很高的能量密度。电池易燃，比传统电池寿命更长。因此，固态电池可用于广泛的应用，包括电动汽车和除颤器和心脏起搏器等医疗设备。
固态电池由阴极和阳极组成，它们由电解质介质隔开，允许带电离子穿过它们。钴锰酸锂用作阴极，锂金属层用作阳极。使用的固体电解质是陶瓷、玻璃、硫化物或固体聚合物的形式。
固态电池是如何工作的？
固态电池的工作原理与普通电池相同（氧化还原反应）。
放电过程
在放电过程中，带正电的离子通过电解液从阳极（负电极）移动到阴极（正电极）。阴极带正电，从阳极吸引电子。但是电子不能穿过电解质。因此，电子移动需要外部电路。因此，电子通过外部电路从负电极移动到正电极。以这种方式，电力被输送到连接的负载。
充电 过程
在充电期间，发生相反的过程。带正电的离子从阴极流向阳极，使阳极带正电。因此，电子从阴极穿过电路向阳极移动。当不再有离子流向阳极时，电池被认为充满电。
固态电池有哪些优点？
与传统电池相比，固态电池具有多项优势。它们具有高能量密度、更好的安全性和更长的使用寿命。现在让我们详细介绍一下它们的优点：
固态电池体积更小，重量更轻。因此，它们可以成为移动电源应用、船只、飞机和其他电动车辆的一部分。
它们能够提供比传统锂离子电池高 2.5 倍的能量密度。因此，他们致力于制造高容量模块和组装式电动汽车 (EV) 电池系统。
固态电池提供更好的安全体验。它使用不含任何易燃成分的固体电解质。因此它不易着火并且使用寿命更长。
它们可以快速充电。即，它的充电速度比目前的电池技术快 4-6 倍。
固态电池可以使用更少的材料和能源进行更快的生产。
它们具有出色的热稳定性，即它们能够承受较低或较高的温度，电池寿命更长。
固态电池的缺点和挑战是什么？
事实证明，要让固态电池发挥作用是非常困难的。制造有效的固态电池面临着多重挑战。
固态电池的生产成本相对较高，因为它是一种新兴的电池技术，而且它的制造还没有大规模生产。
固态电池在固态电极/电解质界面处具有高内阻，这会减慢快速充电和放电过程。
电极材料的积累被视为一种固有的化学缺陷，会在多次充放电循环后降低电池的寿命。
固态电池的量产制造是一项艰巨的任务。这是由于没有完美的固体电解质材料。
迄今为止，还没有发现具有理想离子电导率的固体电解质。
电动汽车使用固态电池吗？
是的，一些电动汽车使用固态电池。它们是电动汽车领域未来几代电池最有前途的技术。固态电池具有高热稳定性和更长的使用寿命。因此，它们比传统的电动汽车电池更安全、更高效。
从2025 年开始，几乎所有电动汽车都可能使用固态电池。福特和宝马等汽车巨头将于 2022 年底开始对其进行测试。
一些常见问题解答
固态电池能用多久？
固态电池的使用寿命更长（约 10 年），即它们可以进行10,000 次充电和放电循环。
固态电池会爆炸吗？
不，爆炸的可能性很小。由于它使用固体电解质。
本文由IC先生网www.mrchip.cn编辑整理发布，请勿转载。
