全固态锂电池的优势、分类展望综述-第3页-北极星储能网

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氧化物固体电解质按照物质结构可以分为晶态和非晶态两类，其中晶态电解质包括钙钛矿型、反钙钛矿型、石榴石型、NASICON型、LISICON型等，非晶态氧化物的研究热点是用在薄膜电池中的LiPON型电解质和部分晶化的非晶态材料。

硫化物固体电解质是由氧化物固体电解质衍生出来的，电解质中的氧化物机体中氧元素被硫元素所取代。由于硫元素的电负性比氧元素要小，对锂离子的束缚要小，有利于得到更多自由移动的锂离子。同时，硫元素的半径比氧元素要大，当硫元素取代氧元素时使晶格结构扩展，形成较大的锂离子通道而提升导电率，室温下可达10-2～10-4 S/cm。

5.2 正极材料

全固态锂二次电池的正极一般采用复合电极，除了电极活性物质外还包括固体电解质和导电剂，在电极中起到同时传输离子和电子的作用。LiCoO2、LiFePO4、LiMn2O4研究较为普遍，后期可能开发高镍层状氧化物、富锂锰基及高电压镍锰尖晶石型正极，也同时应关注不含锂的新型正极材料的研究和开发。

5.3 负极材料

全固态锂二次电池的负极材料目前主要集中在金属锂负极材料、碳族负极材料和氧化物负极材料3大类，三大材料各有优缺点，其中金属锂负极材料因其高容量和低电位的优点成为全固态锂电池最主要的负极材料之一。

6 全固态锂电池容量划分及对应应用领域与制备工艺

从全固态锂二次电池的形态上可以分成薄膜型和大容量型两大类。各类型全固态锂电池的电芯封装技术大同小异，主要差别在于极片和电解质膜片的制备。

薄膜型全固态锂二次电池在衬底上将电池的各种元素按照正极、电解质、负极的顺序依次制备成薄膜、最后封装成一个电池。在制备过程中需要采用相对应的技术分别制备电池各薄膜层，一般来说负极选择金属锂居多，采用真空热气相沉积(VD)技术制备;电解质和正极包括氧化物的负极可以采用各种溅射技术，如射频溅射(RFS)、射频磁控溅射(RFMS)等，目前也有研究用3D打印技术来制备薄膜。

大容量全固态锂二次电池，由于应用面宽，市场很大，需要能快速、低成本的规模制备，在液态锂离子电池中广泛使用的高速挤压涂布或喷涂技术可以借鉴。基于聚合物固体电解质的大容量全固态锂二次电池制备与现有锂离子电池的卷绕工艺接近。但是，考虑到目前无机固体电解质膜的柔韧性不佳，在制备全固态锂二次电池时更多的采用叠片工艺，至于具体是分别制备电解质与正负极膜片后叠合，还是采用双层或多层一次涂布制备电解质和正极的复合层，更适合规模化生产的技术路线还有待进一步的研究。

原标题：【本刊特约】许晓雄&李泓：为全固态锂电池“正名”

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全固态锂电池的优势、分类展望综述

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