中國粉體網訊 固態電池中采用固態電解質，不再采用電解液與隔膜，結構更為簡單，即使采用同樣的正負極材料，固態電池的能量密度也高于傳統鋰離子電池。
固態電池是一種鋰離子電池，具有高安全性的突出優點，與傳統鋰離子電池相比，其主要區別在于負極材料與電解質不同。電解質可以在很大程度上決定鋰離子電池的能量密度、循環穩定性、安全性等性能。固態電池采用固態電解質，固態電解質具有熱穩定性高、可燃性低、無泄漏風險、低爆炸危險等優點，是固態電池的核心組成部分。
固態電池中采用固態電解質，不再采用電解液與隔膜，結構更為簡單，即使采用同樣的正負極材料，固態電池的能量密度也高于傳統鋰離子電池。固態電解質可有效抑制鋰枝晶生長，因此固態電池可采用金屬鋰復合材料作為負極材料。金屬鋰復合負極材料具有超高比容量、極低電化學電位優點，可大幅提高鋰離子電池能量密度。固態電解質配合金屬鋰復合負極材料使用，將很大程度的提升固態電池能量密度。
現階段，全球正在研究的固態電解質主要包括聚合物電解質、氧化物電解質、硫化物電解質三種類型。其中，聚合物固態電解質最先實現應用，但具有電導率低、成本高的缺點；硫化物固態電解質電導率高，但穩定性難以保持，開發難度大；氧化物固態電解質能量密度高、穩定性優、循環壽命長、成本低，是我國固態電解質的主要研究方向，以金屬氧化物為主，例如鋰鑭鋯氧（LLZO）。
報告顯示，固態電池主要應用在新能源汽車動力電池、儲能電池、消費電子電池三大領域，隨著固態電池研發及生產技術日益成熟，以及下游市場對電池性能要求不斷提高，未來固態電池將對傳統鋰離子電池形成替代。預計到2030年，全球固態電池需求量將接近500GWh，市場空間將達到1520億元左右。固態電解質是固態電池的核心組成部分，未來發展前景廣闊。
在海外市場中，固態電解質相關研發及生產企業主要有法國Bolloré、美國Sakti3、美國Seeo、美國SolidEnergy、美國QuantumScape、日本豐田、韓國三星等；在我國市場中，固態電解質相關研發及生產企業主要有青島能源所、科晶材料、贛鋒鋰業、國軒高科、寧德時代、衛藍新能源、天齊鋰業等。越來越多的企業進入固態電解質領域布局，全球固態電解質行業規模不斷擴大。
行業分析人士表示，國家將高能量密度金屬鋰基二次電池及其關鍵材料研究列入2021年度“高端功能與智能材料”重點專項，其中包括設計和制備實用新型金屬鋰基復合負極材料以及與之相適配的環境友好型、低成本高性能固態電解質和高容量正極材料。在國家政策的推動下，未來我國固態電解質研究與生產技術進步速度將加快，在市場對電池要求不斷提高的背景下，固態電解質將逐步取代傳統電解液。
（中國粉體網編輯整理/青黎）
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