在生活中，你可能接觸過(guò)各種各樣的電子產(chǎn)品，那么你可能并不知道它的一些組成部分，比如它可能含有的全固態(tài)薄膜鋰離子電池，那么接下來(lái)讓小編帶領(lǐng)大家一起學(xué)習(xí)全固態(tài)薄膜鋰離子電池。

隨著全球化石能源的枯竭及其使用引起的環(huán)境退化，綠色和可再生能源的開(kāi)發(fā)和使用已成為世界各國(guó)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略之一，并相應(yīng)地大規(guī)模儲(chǔ)能。技術(shù)的發(fā)展迫在眉睫。在現(xiàn)有的儲(chǔ)能技術(shù)中，鋰離子電池具有能量密度高，工作電壓高，使用壽命長(zhǎng)，無(wú)記憶效應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。它們已廣泛用于移動(dòng)電話，數(shù)碼相機(jī)和筆記本電腦等消費(fèi)電子產(chǎn)品中。在電動(dòng)汽車(chē)，大型儲(chǔ)能等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，當(dāng)前的商用鋰離子電池使用易燃液體有機(jī)電解質(zhì)，這構(gòu)成安全隱患。在過(guò)度充電，放電，短路等異常環(huán)境下，電池會(huì)燃燒甚至爆炸，從而威脅到個(gè)人健康和關(guān)鍵設(shè)備的安全。 是亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一。使用固體電解質(zhì)代替有機(jī)液體電解質(zhì)來(lái)制備全固體鋰電池是解決當(dāng)前鋰離子電池安全問(wèn)題的基本方法。

薄膜鋰離子電池的關(guān)鍵材料主要包括正極膜，電解質(zhì)膜和負(fù)極膜。在薄膜全固態(tài)鋰離子電池中，電解質(zhì)起著至關(guān)重要的作用，直接影響薄膜電池的充放電速率，循環(huán)壽命，自放電，安全性以及高低溫性能。因此，要求固體電解質(zhì)膜具有高離子電導(dǎo)率，低電子電導(dǎo)率，寬的電勢(shì)窗以及良好的化學(xué)和機(jī)械穩(wěn)定性。

所謂全固態(tài)薄膜鋰離子電池僅表示電池結(jié)構(gòu)中的所有組件均以固態(tài)存在。如今，傳統(tǒng)的商用鋰離子電池是液體鋰離子電池，也就是說(shuō)，電解質(zhì)是液體溶液。具體地，傳統(tǒng)的鋰離子電池的液體電解質(zhì)和隔膜被固體電解質(zhì)代替，固體電解質(zhì)通常使用鋰金屬作為負(fù)極，但也使用石墨和其他復(fù)合材料。

我國(guó)薄膜全固態(tài)鋰離子電池的研究和商業(yè)化起步較晚。近年來(lái)，薄膜全固態(tài)鋰離子電池的研究開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化不斷加快，其相應(yīng)的應(yīng)用市場(chǎng)也在逐步擴(kuò)大。三維薄膜鋰離子電池的研究仍處于起步階段。大多數(shù)研究仍處于概念設(shè)計(jì)和電極制備的狀態(tài)。關(guān)于完整的三維薄膜鋰離子電池的報(bào)道很少。對(duì)于以金屬鋰為負(fù)極的全固態(tài)薄膜鋰離子電池，正極材料的三維納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建尤為重要，其性能直接決定了全電池的性能。然而，三維陰極材料的構(gòu)造困難一直限制了三維固態(tài)薄膜電池的研究和開(kāi)發(fā)。

薄膜全固態(tài)鋰電池是在傳統(tǒng)鋰離子電池的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型鋰離子電池。它的基本工作原理與傳統(tǒng)的鋰離子電池相似，即在充電過(guò)程中Li +從正極膜中釋放出來(lái)，并且負(fù)極膜中通過(guò)電解質(zhì)發(fā)生還原反應(yīng)。放電過(guò)程則相反。薄膜鋰電池在結(jié)構(gòu)上使用固體電解質(zhì)層來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋰離子電池的原始電解質(zhì)和隔板。它由致密的正極，電解質(zhì)和負(fù)極膜疊加在基板上組成，并且在制備，電化學(xué)特性等方面進(jìn)行了處理。它們之間存在顯著差異。

全固態(tài)薄膜鋰離子電池具有極高的安全性，其固態(tài)電解質(zhì)不可燃、無(wú)腐蝕、不揮發(fā)、不漏液，同時(shí)也克服了鋰枝晶現(xiàn)象，搭載全固態(tài)鋰電池的汽車(chē)的自燃概率會(huì)大大降低。全固態(tài)鋰電池負(fù)極可采用金屬鋰，電池能量密度有望達(dá)到300～400Wh/kg甚至更高;其電化學(xué)穩(wěn)定窗口可達(dá)5V以上，可匹配高電壓電極材料，進(jìn)一步提升質(zhì)量能量密度。

薄膜型全固態(tài)鋰離子電池具有完美的電極/電解質(zhì)固-固界面,可以有效解決當(dāng)前商用鋰離子電池的安全性問(wèn)題,并具有超長(zhǎng)的循環(huán)壽命、較寬的使用溫度范圍、較低的自放電率等優(yōu)點(diǎn),相比體型固態(tài)鋰離子電池性能優(yōu)越,受到了業(yè)界的廣泛關(guān)注。

相信通過(guò)閱讀上面的內(nèi)容，大家對(duì)全固態(tài)薄膜鋰離子電池有了初步的了解，同時(shí)也希望大家在學(xué)習(xí)過(guò)程中，做好總結(jié)，這樣才能不斷提升自己的設(shè)計(jì)水平。