可撓式鋰電池技術(shù)進展邁大步。鋰電池改搭固態(tài)電解質(zhì)，不僅能改善傳統(tǒng)液態(tài)/膠態(tài)電解液容易外溢與高溫易燃的問題，亦可達成高撓曲度設(shè)計目標，迎合穿戴式電子產(chǎn)品對薄形、可撓及高安全性的需求，可望開啟新的應(yīng)用商機。
鋰電池技術(shù)已發(fā)展20多年，但至今仍存在一個且唯一的問題是：有沒有更好的電池呢？隨著物聯(lián)網(wǎng)、穿戴式電子應(yīng)用市場興起，鋰電池更面臨新的技術(shù)門檻--微小化，此一需求讓“可彎曲”鋰電池繼彎曲螢?zāi)缓蛷澢姘逯螅蔀榇┐魇交蚋黝愜浶噪娮友b置成功的最后關(guān)鍵拼圖。
與此同時，由特斯拉(Tesla)帶動成長的電動車(EV)熱潮，正面對頻繁的爆炸意外事故，導(dǎo)致鋰電池供應(yīng)商須克服另一個無法回避的難題：鋰電池安全性。至于已成日常生活必需品的IT產(chǎn)業(yè)智慧型手機也在功能不斷增加整合下，突顯使用續(xù)航電力不夠、使用不便利的問題，這些新的發(fā)展需求皆刺激鋰電池技術(shù)革新。
滿足安全/可撓式設(shè)計固態(tài)鋰電池應(yīng)運而生
因應(yīng)上述設(shè)計挑戰(zhàn)，鋰電池廠商已提出固態(tài)鋰電池解決方案，可達成更輕薄、安全、潛在能量密度更高，且可以彎曲貼附在人體或各種曲面機構(gòu)的特性，成為IT、穿戴電子制造商和車廠關(guān)注的目標。
固態(tài)鋰電池是指采用固態(tài)材料制作而成的技術(shù)，與現(xiàn)有技術(shù)最大的差異，在于將液態(tài)/膠態(tài)高分子電解液，改為固態(tài)電解質(zhì)(圖1)。目前市面上眾人皆知的鋰電池，因為采用液態(tài)/膠態(tài)高分子電解液，所以容易燃燒、漏液、高溫時會溶解、低溫時會鹽攜出，但固態(tài)電解質(zhì)耐高溫、不可燃的特性，使其熱穩(wěn)定性高，不會有起火、爆炸或過熱等安全性問題，當然也沒有漏液的可能性，電池正負極亦不溶解或鹽攜出，具有極高度的安全性。
圖1 鋰電池液態(tài)/固態(tài)電解質(zhì)比較
新型固態(tài)鋰電池正負極化學(xué)材料部分，則可與現(xiàn)有鋰電池技術(shù)共用，甚至因為改用固態(tài)電解質(zhì)，而能實現(xiàn)一般鋰電池所無法使用的材料設(shè)計，如碳化矽(SiC)薄膜，或鋰金屬(Lithium-Metal)負極，具有可提升電池性能的優(yōu)勢。更重要的是，由于采用薄膜(Thin Film)或厚膜(Thick Film)的關(guān)系，使得固態(tài)鋰電池也具有高度的撓曲能力，可以反覆自由彎曲(圖2、3)，成為穿戴式電子成功的最后一哩。
圖2 全固體薄膜鋰電池構(gòu)造概念圖
圖3 固態(tài)鋰電池可具有優(yōu)異的彎曲能力，適用于穿戴裝置及軟性電子。
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