正文
钙钛矿电池和固态电池区别
固态电池需要磷吗
固态电池由硫化固态电解质和电极活性材料构成,其中,电解质材料的组成包括锂、磷、硫、碘等四种元素;正极材料则包含了一种磷酸酯。该磷酸酯在正极材料中的重量占比范围在1~30%不等。通过在正极材料中添加磷酸酯,该固态锂电池的热稳定性得以改善。
固态电池有什么优点对比液态锂电池,固态电池具备以下优点:
1)固态电池将液态电解质替换为固态电解质,大大降低热失控风险;
2)固态电池电化学窗口可达5V以上,高于液态锂电池(4.2V),允许匹配高能正极和金属锂负极,大幅提升理论能量密度;
3)固态电池可简化封装、冷却系统,在有限空间进一步缩减电池重量,体积能量密度较液态锂电池(石墨负极)提升70%以上,达到500Wh/kg。
此外,固态电池在经济性上也具优势。目前固体电池仍处于相当实验室-中试阶段,其成本相较于液态电池仍不具备可比性。但伴随后续规模化生产以及工艺改进(辉能双极电池包架构),其成本有望迅速降低,根据辉能公布的数据显示在电芯产能达到20GWh的时候,虽然电芯成本依然是相同能量密度的液态电芯的1.1倍,但电池包成本只有98%;而如果采用MAB,电池包成本仅有同类别液态电池的7成。
固态电池有什么劣势当然,固态电池现阶段也面临许多技术障碍,包括:
1)大部分固态电解质电导率比电解液小10倍以上,快充性能并不佳;
2)循环过程中物理接触变差,影响使用寿命;
3)制备工艺复杂。综合而言,由于对更高能量密度、更高安全性的追求,目前各国都在加紧固态电池研发,以期抢占技术高点。即使实现全固态电池产业化尚需时间,但过程中的技术创新已经能被持续应用,提升产品力。
钙钛矿电池和固态电池区别
钙钛矿电池和固态电池是两种不同的电池类型,主要区别在于它们的电解质材料和工作原理。钙钛矿电池使用的是液态或凝胶态电解质,其电极材料是钙钛矿结构的材料,如氧化钙钛矿等,因此也被称为钙钛矿太阳能电池。相比传统的硅太阳能电池,钙钛矿电池有更高的光电转换效率和更低的制造成本。固态电池则使用固态电解质,如氧化铝、硫化锂等,而电极材料可以是锂、钠等。固态电池具有高能量密度、安全性好、使用寿命长等优点,适用于电动汽车、便携式电子设备等领域。相比传统的液态电解质电池,固态电池还具有更高的耐高温、抗冲击等特性。总体来说,钙钛矿电池和固态电池在电解质材料和工作原理上存在差异,因此具有不同的应用场景和优缺点。
关于固态电池发展对锂盐需求的影响
固态电池的改变主要在负极及电解液材料。负极材料在向石墨以外的材质发展,包括金属锂、碳族的碳基、硅基和锡基材料、氧化物类等。而正极采用复合电极,包括电极活性物质、固态电解质及导电剂。
其中,固态电解液一般用聚合物或无机电解质替代液态电解质。聚合物常用材料有聚环氧乙烷PEO、聚丙烯腈(C3H3N)n、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA。无机电解质主要包括硫化物、氧化物及玻璃陶瓷材料。硫化物的常用材料是LiS-P2S5类及硫化结晶锂超离子导体thio-LISICON类材料。氧化物的常用材料是锂磷氧氮LiPON和钠超离子导体NASICON。玻璃态电解质通常由P2S5、SiS2、B2S3等网络形成体以及网络改性体Li2S组成。
至于电极活性物质,基本沿用目前常见的正极材料,如钴酸锂、三元材料等。制作锂离子电池正极材料依然需要使用锂盐,因此对掌握优质锂矿资源且专注于高品质锂盐生产的$天齐锂业(SZ002466)$来说,固态电池技术的发展暂且不会造成太大影响。
再看远一点,目前各国对锂相关产业的巨额投资正如火如荼,这种趋势一旦形成便相当于确认了主流方向。有个类似的例子,效率更高的AOEUIDHTNS取代不了糟糕的QWERTYUIOP。更何况氢燃料电池存在产业链配套的问题,催化剂成本问题,以及需要更复杂的控制系统。个人认为燃料电池在一些细分领域会更具发展空间,比如需要热电联供的项目等,但对于国内的新能源汽车发展路径,大概率会在很长的一段时间里继续以锂元素作为驱动,这是元素周期表所决定的。即使金属锂电池,锂空气电池,甚至以硫化合物作为正极的锂硫电池出现技术突破,依然对高品质的锂矿和锂盐存在大量需求。假设未来金属锂的需求增加,由于对杂质的成分有严格要求,生产纯度为99.9%的电池级金属锂并不容易,届时拥有优质锂资源且战略正确的企业依然有望保持良好的竞争优势。 [想一下]