固态电池材料的组成

正极材料

• 高镍三元材料：如NCM811、NCA等，镍含量高可提升电池容量，钴能增强循环性能，
锰可提高安全性，是当前固态电池厂商的主流选择。

• 富锂锰基材料：具有高电压、高放电比容量的先天优势，理论克容量可达350mAh/g，
电压平台可达4.5V，成本较低、安全性好。

负极材料

• 石墨基负极：工艺成熟、成本低，体积膨胀率低，约10%-15%，适配半固态电池体系，
但能量密度较低，理论比容量372mAh/g。

• 硅基负极：包括硅碳负极和硅氧负极，硅理论比容量高达4200mAh/g，可显著提升电
池能量密度，但体积膨胀率高，需通过预锂化、CVD气相沉积技术等优化结构稳定性。

• 金属锂负极：理论比容量为3860mAh/g，是全固态电池的理想选择，但存在锂枝晶生长、
界面钝化等安全问题。

固态电解质材料

• 氧化物电解质：分为NASICON型、钙钛矿型、石榴石型等，具备良好的机械稳定性、化
学稳定性以及较大的电化学窗口，但离子电导率相对硫化物较低。

• 硫化物电解质：以锂和硫为主要成分，可由磷、硅、锗或卤化物等元素补充，具有较高
的电导率，柔软性和可塑性好，易于加工，但与氧气接触后易产生有毒气体硫化氢。

• 聚合物电解质：常用的聚合物基质是聚氧化乙烯（PEO），优势在于成本、加工方面以及
材料的灵活性，但在室温下离子电导率不足，通常需在较高温度下运行。

• 卤化物电解质：含有卤原子，可分为与第3族元素、第13族元素以及二价金属形成的卤化
物三类，具有良好的机械稳定性和灵活性，与电极的界面稳定性较好，但加工过程中对水分敏感，
离子电导率较低，商业化处于初期。