全固态锂电池技术的研究现状与展望_许晓雄

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1、第2卷第4期储能科学与技术Vol.2No.42013年7月EnergyStorageScienceandTechnologyJul.2013特约评述全固态锂电池技术的研究现状与展望11212许晓雄，邱志军，官亦标，黄祯，金翼12（中国科学院宁波材料技术与工程研究所，浙江宁波315201；中国电力科学研究院，北京100192）摘要：现有电化学储能锂离子电池系统采用液体电解质，易泄露、易腐蚀、服役寿命短，具有安全隐患。薄膜型全固态锂电池、大容量聚合物全固态锂电池和大容量无机全固态锂电池是一类以非可燃性固体电解质取代传统锂离子电池中液态电解质，锂离子通过在正

2、负极间嵌入-脱出并与电子发生电荷交换后实现电能与化学能转换的新型高安全性锂二次电池。作者综述了各种全固态锂电池的研究和开发现状，包括固态锂电池的构造、工作原理和性能特征，锂离子固体电解质材料与电极/电解质界面调控，固态整电池技术等方面，提出并详细分析了该技术面临的主要科学与技术问题，最后指出了全固态锂电池技术未来的发展趋势。关键词：储能；全固态锂离子电池；固体电解质；界面调控doi：10.3969/j.issn.2095-4239.2013.04.001中图分类号：TM911文献标志码：A文章编号：2095-4239（2013）04-331-11All

3、-solid-statelithium-ionbatteries：State-of-the-artdevelopmentandperspective11212XUXiaoxiong，QIUZhijun，GUANYibiao，HUANGZhen，JINYi1（NingboInstituteofMaterialsTechnologyandEngineering，ChineseAcademyofSciences，Ningbo315201，2Zhejiang，China；ChinaElectricPowerResearchInstitute，StateGrid

4、，Beijing100192，China）Abstract：Conventionallithium-ionsecondarybatterieshavebeenwidelyusedinportableelectronicdevicesandarenowdevelopedforlarge-scaleapplicationsinhybrid-typeelectricvehiclesandstationary-typedistributedpowersources.However,thereareinherentsafetyissuesassociatedwi

5、ththermalmanagementandcombustibleorganicelectrolytesinsuchbatterysystems.Thedemandsforbatterieswithhighenergyandpowerdensitiesmaketheseissuesincreasinglyimportant.All-solid-statelithiumbatteriesbasedonsolid-statepolymerandinorganicelectrolytesareleak-proofandhavebeenshowntoexhib

6、itexcellentsafetyperformance,makingthemasuitablecandidateforthelarge-scaleapplications.Thispaperpresentsabriefreviewofthestate-of-the-artdevelopmentofall-solid-statelithiumbatteriesincludingworkingprinciples,designandconstruction,andelectrochemicalpropertiesandperformance.Majori

7、ssuesassociatedwithsolid-statebatterytechnologiesarethenevaluated.Finally,remarksaremadeonthefurtherdevelopmentofall-solid-statelithiumcells.Keywords：energystorage；all-solid-statelithium-ioncell；solidelectrolyte；interfacemodification1大规模储能系统已经成为未来智能电网的重系统的利用效率、电力质量和促进可再生能源广泛要组成部

8、分，开发高效储能技术对于提高现有发电应用具有重大社会与经济效益。世界发达国家高度重视储能新技术