《表1 固态锂电池与液态锂电池优缺点比较》

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《浅析固态锂离子电池安全性》

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图2分析比较了传统液态锂电池与固态锂电池结构上的不同。由图2可以看出，最主要的不同就是固态锂电池中的固体电解质替代了传统液态锂电池的有机电解液和隔膜[13]，而工作原理上这两类电池是一致的。即在充电过程中，电池内部、加在电池两极的电势迫使正极化合物释放出锂离子，锂离子通过电解质和电解质-电极界面嵌入到负极中，此时，正极处于贫锂态，负极处于富锂态；电池外部，电子由外电路迁移到负极。在放电过程中，锂离子和电子的运动正好与充电时相反。在正常充放电情况下，不断的充、放电过程，就是锂离子在正、负极间嵌入和脱出的过程，只是引起晶格间距变化，不会破坏晶体结构。固体电解质的主要功能与液态电解质和隔膜相似，都是允许锂离子在正、负极间通过，阻止电子通过和防止短路。因此，固体电解质应具备一些基本要求，如高的室温离子电导率（>10-3 S/cm）、电子电导绝缘性、高的离子迁移数和宽的电化学稳定窗口等[11，15]。经过这些年的发展，固态锂电池的研究取得了长足的进步，然而目前固态锂电池仍存在着一些问题，如固体电解质离子电导率仍有提升空间、电极与电解质界面性能差、成本高、对环境敏感、低温性能差等[14，16-17]。