在高電壓鋰電池中,商業有機電解液很難在高壓下保持電化學穩定,并且在高電壓充電過程中電解液在與電極表面接觸的界面受到過渡金屬離子的催化作用持續分解,形成過厚的鈍化層,終導致電池性能大大降低,但是聚合物鋰電池卻非如此。

1、大環境的要求

隨著我國經濟的飛速發展,我國汽車市場對有限且分布不均勻的石油資源的需求量越來越高。這樣的情況造成兩個重要的問題:我國社會對石油資源進口嚴重的依賴性影響我國經濟安全的發展與穩定性;石油燃燒排放大量的二氧化碳造成溫室效應繼而引起海平面上升影響沿海城市的安全并且其他有毒氣體及PM2.5的排放嚴重污染城市的環境。因此,可替代礦物質能源為動力的電動汽車受到人們廣泛的關注。然而,當前制約電動汽車的應用和推廣的較大問題是電動汽車動力電池低的質量比能量和比功率。故提高電動汽車所使用的動力電池的能量密度是發展電動汽車技術的關鍵所在。

2、市場需求旺盛

當前動力電池主要包括鉛酸電池、鎳氫電池、燃料電池和鋰離子電池等。鎳氫電池及鉛酸電池本身低的質量比能量和比功率不適合作為電動汽車上的長期動力電源。另外,由于燃料電池自身儲氫問題及使用貴金屬鉑催化劑等昂貴的材料成本的考慮,使得燃料電池在電動汽車上的應用還遙遙無期。故當前相對于別的體系電池,鋰離子電池由于本身具有循環壽命長、自放電小、溫度依賴性小、高能量密度無記憶效應等優點,使得在諸多方面都展示很好廣闊的發展應用前景和巨大的經濟利益,被認為是好用的電動汽車動力電源方案。

然而聚合物鋰電池的比能量、比功率以及運行電壓相對較低,在大型純電動車應用方面需要進一步提高電池的比能量及比功率。另外,鋰離子電池的應用還需要考慮成本和安全性,當前,由于本身質量輕、易成膜、能量密度高、安全性好等優點,人們開始將關注的焦點放在聚合物電解質的研究上。