固态锂电池行业报告：硫化物固态电解质、氧化物固态电解质、聚合物固态电解质、硅基负极（36页）

行业报告下载 2025年02月17日 06:19 管理员

1、充电速度慢：固体电解质大大降低了锂离子的扩散速率和离子从负极脱嵌的速率，使得电子迁移速度较低。据元能科技公众号，液态电解质离子电导率为 10-2S/cm，而硫化物、氧化物、聚合物固态电解质离子电导率分别≤10-2、≤10-3、≤10-4 S/cm。液态电解液表现出高锂离子迁移率和每单位体积的低锂含量，而硫化物固态电解质作为固态电解质中离子电导率最大的材料，仍需要多两个数量级的锂才能实现其高离子电导率。 2、循环性能差：固态电池的界面接触为刚性接触，对电极材料体积变化更敏感。循环过程中容易造成电极颗粒之间以及电极颗粒与电解质接触变差，造成应力堆积，导致电化学性能衰减，甚至导致裂缝的出现，造成容量迅速衰减，导致循环寿命差的问题。据 3060、机电之家网公众号，液态电池中，磷酸铁锂电池可做到超 3500 次循环寿命，三元锂电池实际平均为 1000 次循环寿命；而当前半固态电池的循环寿命通常仅在 800 到 1000 次；全固态电池即便实验室样品，也往往止步于数百次循环。 3、发热量大：固体电解质通过增加欧姆电阻和极化电阻，大大提高了电池中产生的热量。据《Comparative Study on the Thermal Characteristics of Solid-State Lithium-Ion Batteries》（Rui Yang 等），在放电过程中，固态电池产生的热量比 NMC 和 LFP 电池多，固态电池在研究条件下的平均热量为 5813.4 J，比 NMC 和 LFP 电池高 2821.2 J 和 1596 J。