固態電池三大技術路線的優缺點

固態電池按技術路線的不同，主要分為聚合物全固態電池、氧化物全固態電池、硫化物全固態電池三類。

聚合物全固態電池最早在1973年開始研究;氧合物全固態電池更早一些，于1953年就有研究;硫合物全固態電池最早于1981年開始研究。

聚合物全固態電池的主要優點：容易加工，可以制備較大容量的電芯，機械性能較軟，各項性能和目前使用的電解液有類似之處，工藝和現在的鋰電池比較接近，是最容易利用現有設備通過改造實現量產的固態電池。

聚合物全固態電池的主要缺點：離子電導率最低，必須加熱到60度以上，離子電導率才會提升，接近10-3 S/CM，所以需要保持高溫的狀態。能量密度有局限，由于聚合物是有機物，電化學性能不好，不如其它固態無機固態電池材料，跟磷酸鐵鋰兼容性好，跟三元兼容性不好，導致能量密度無法提升。

氧合物全固態電池的主要優點：耐受高電壓，導電率高于聚合物。氧化物的離子電導率可達到10-5-3 S/CM的級別，但不如液態電解液。典型的代表有LAGP、LATP等氧化物。

氧合物全固態電池的主要缺點：氧化物的機械性能堅硬，如果用其制作電解質片，較容易破裂;與正極活性材料的固-固接觸不夠好，導致從面接觸變成點接觸，界面損耗過大;以上缺點造成大容量電芯很難制備，氧化物現在只能跟電解液或者聚合物復合，做成現在所使用的固液混合電池實現電解液含量的降低。

硫合物全固態電池的主要優點：接觸性好，所以整體的離子電導率非常好，粒子比較柔軟，固固接觸容易形成面接觸，是所有固態電池材料中唯一能超過液態電解液離子電導率水平的材料，也是全固態電池未來最有可能的技術路線。

硫合物全固態電池的主要優點：產品成本非常高，空氣穩定性較差。硫化物化學活性很強，與空氣、有機溶劑、正負極活性材料反應都很強，因此界面穩定性較差，導致生產、運輸、加工等環節都十分困難，限制了它的廣泛應用。