安全優(yōu)勢(shì)

固態(tài)電池的電解質(zhì)是固態(tài)，固態(tài)電解質(zhì)不可燃燒，極大提高電池安全性。與傳統(tǒng)鋰離子電池相比，全固態(tài)電池最突出的優(yōu)點(diǎn)是安全性。固態(tài)電池具有不可燃、耐高溫、無(wú)腐蝕、不揮發(fā)的特性，防止了傳統(tǒng)鋰離子電池中的電解液泄露、電極短路等現(xiàn)象，降低了電池組關(guān)于溫度的敏感性，根除安全隱患。同時(shí)，固態(tài)電解質(zhì)的絕緣性使得其良好地將電池正極與負(fù)極阻隔，防止正負(fù)極接觸出現(xiàn)短路的同時(shí)能充當(dāng)隔膜的功能。

能量密度優(yōu)勢(shì)

現(xiàn)在的鋰離子電池中，鈷酸鋰的電解質(zhì)溶液可以充電到4.45V，三元材料可以充電到4.35V，繼續(xù)充到更高電壓，液態(tài)電解液會(huì)被氧化，正極表面也會(huì)發(fā)生不可逆相變。相關(guān)于這些鋰離子電池而言，固態(tài)電池的電解質(zhì)可達(dá)到5V，更加適應(yīng)于高電壓型電極材料。隨著正極材料的持續(xù)升級(jí)，固態(tài)電解質(zhì)能夠做出較好的適配，有利于提升電池系統(tǒng)的能量密度。

固態(tài)電池的優(yōu)點(diǎn)這么明顯卻還是沒(méi)有實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)和大批量的商業(yè)應(yīng)用就說(shuō)明其缺點(diǎn)是不可忽視的。那固態(tài)電池的缺點(diǎn)有什么呢？

低倍率

當(dāng)前固態(tài)電解質(zhì)體相離子電導(dǎo)率遠(yuǎn)低于液態(tài)電解質(zhì)的水平，往往相差多個(gè)數(shù)量級(jí)。按照材料的選擇，固態(tài)電解質(zhì)可以分為聚合物、氧化物、硫化物三種體系，而無(wú)論哪一種類(lèi)別，均無(wú)法回避離子傳導(dǎo)的問(wèn)題。電解質(zhì)的功能在于電池充放電過(guò)程中為鋰離子在正負(fù)極之間搭建鋰離子傳輸通道來(lái)實(shí)現(xiàn)電池內(nèi)部電流的導(dǎo)通，決定鋰離子運(yùn)輸順暢情況的指標(biāo)被稱(chēng)為離子電導(dǎo)率，低的離子電導(dǎo)率意味著電解質(zhì)差的導(dǎo)鋰能力，使鋰離子不能順利在電池正負(fù)極之間運(yùn)動(dòng)。

高阻抗

固態(tài)電解質(zhì)擁有高界面阻抗。在電極與電解質(zhì)界面上，傳統(tǒng)液態(tài)電解質(zhì)與正、負(fù)極的接觸方式為液/固接觸，界面潤(rùn)濕性良好，界面之間不會(huì)出現(xiàn)大的阻抗，相比較之下，固態(tài)電解質(zhì)與正負(fù)極之間以固/固界面的方式接觸，接觸面積小，與極片的接觸緊密性較差，界面阻抗較高，鋰離子在界面之間的傳輸受阻。