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固态电池技术路线图试卷及答案

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项字母填在题后括号内）

1.与传统液态锂离子电池相比，固态电池最核心的优势在于？

A.充电速度更快

B.能量密度更高

C.循环寿命更长

D.成本更低

2.下列哪种材料通常被用作固态电解质？

A.碳酸锂

B.聚合物薄膜

C.硫酸铜

D.铝箔

3.在固态电池中，离子主要依靠哪种方式传输？

A.离子在液态电解液中扩散

B.电子在电极材料中迁移

C.离子在固态电解质晶格或链隙中迁移

D.离子通过隔膜孔隙

4.目前被认为是下一代高能量密度固态电池正极材料的最有希望的选择是？

A.磷酸铁锂（LiFePO4）

B.三元材料（如NCM）

C.硫化锂（Li2S）

D.硅基负极材料

5.固态电池界面（SEI/CEI）问题主要指的是？

A.固态电解质本身的稳定性问题

B.电极材料与固态电解质之间的相容性和界面阻抗问题

C.负极材料与电解质的反应问题

D.正极材料自身的衰变问题

6.以下哪项不属于固态电池产业化面临的主要挑战？

A.电解质制备成本高

B.大规模稳定化生产工艺缺乏

C.电池能量密度与传统液态电池相当

D.安全性提升带来的额外工艺复杂度

7.固态电池技术路线图中，“半固态电池”通常指的是？

A.正极使用固态，负极和电解质为液态

B.负极使用固态，正极和电解质为液态

C.电解质中包含少量液态组分或凝胶态组分

D.采用固态电解质和固态电极的全固态结构，但内部存在物理隔断

8.固态电池的发展受到各国政府重点关注，主要因为其潜在应用前景包括？

A.提升电动汽车续航里程和安全性

B.应用于大规模储能系统

C.降低电池生产过程中的环境污染

D.以上都是

9.“固态电池技术路线图”通常会划分哪些阶段？

A.实验室研发阶段

B.中试放大和工艺开发阶段

C.商业化生产和市场推广阶段

D.以上都是

10.研究发现，固态电解质的离子电导率通常远低于液态电解质，这是制约其应用的关键因素之一，主要原因是？

A.固态电解质成本高

B.固态电解质机械强度差

C.离子在固态晶格中迁移困难

D.固态电解质容易发生分解

二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填在横线上）

1.固态电池根据电解质状态和电极材料，大致可分为______电池、______电池和______电池三大类。

2.目前商业化液态锂离子电池中最常用的电解质溶剂是______，其电解质盐通常是______。

3.固态电池中，离子传导的主要驱动力是______，而电子传导发生在______中。

4.针对______固态电解质，其界面稳定性（CEI）是一个特别关键的技术挑战。

5.在固态电池技术路线图中，从实验室研究走向大规模产业化需要克服诸多技术瓶颈，其中______和______是两个核心环节。

6.固态电池相比液态电池，在安全性方面具有显著优势，主要是因为其电解质几乎不______，且不易______。

7.除了高能量密度和安全性，固态电池相比液态电池可能还具有______和______的优势。

8.固态电池的制造工艺，特别是与液态电池不同的______工艺，是产业化的关键难点之一。

三、名词解释（每小题3分，共15分）

1.离子电导率

2.固态电解质

3.全固态电池

4.界面阻抗（IRdrop）

5.技术路线图

四、简答题（每小题5分，共20分）

1.简述聚合物基固态电解质相较于玻璃基和陶瓷基固态电解质的优缺点。

2.简要说明固态电池在安全性方面优于液态电池的几个主要原因。

3.固态电池产业化面临的主要挑战有哪些？请列举至少三点。

4.简述固态电池技术发展可能带来的重要应用前景。

五、论述题（10分）

结合当前固态电池技术发展的现状和挑战，论述实现固态电池大规模商业化应用可能需要突破的关键技术环节，并简述这些环节的突破方向。

试卷答案

一、选择题

1.C

解析：固态电池相比液态电池，普遍具有更高的能量密度潜力，这是其最受关注的核心优势之一。A、B、D也是固态电池的潜在优势或特点，但能量密度是相对最突出的。

2.B

解析：液态锂离子电池