什么是全固态电池?
如其名所示,全固态电池是构成电池的所有部件均是“固态”的电池。锂离子电池等二次电池(可以充电、反复使用的电池)基本上由以金属为材料的两个电极(正极和负极)以及充满其间的电解质构成。传统二次电池的电解质使用液体,而全固态电池的电解质使用固体。
电解质成为固体后,可望推出容量比锂离子电池大、高功率的电池。另外,通过使电解质成为固体后,还具有比锂离子电池安全的优点,装载于电动汽车等的可能性也引人注目。
全固态电池如果能够实用化,将具备各种优点。现在,各家公司正在为大量供应进行产品开发和量产化而互相激烈竞争。
2. 全固态电池的工作原理
锂离子电池和全固态电池的工作原理
有关从电池取出电能的工作原理,全固态电池与锂离子电池几乎相同。金属被用作为电极材料,离子通过电解质在正负极之间移动,从而产生电的流动。两者之间的主要区别在于电解质是否固体。如果电解质是液体,则有隔开正极和负极的隔膜,防止正极侧的液体和负极侧的液体急剧混合,而如是固态电解质,就不需要隔膜。
全固态电池研究的关键在于找到和开发固体材料。以前,没有找到离子能在内部移动,使足够的电向电极流动的固体材料,找到后全固态电池的开发日益活跃。通过将电解质从液体变为固体,离子在电池内频繁移动,可以实现比锂离子电池容量大、功率高的电池。
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