Avantajele tuturor bateriei cu litiu solid-state

Motivul pentru care bateria litiu-ion all-solid-state va atrage giganți internaționali este pentru că este de așteptat să rezolve cele două "provocări" majore care afectează în prezent riscurile de siguranță ale industriei bateriei de energie și densitatea energetică scăzută. Avantajele tuturor bateriilor litiu solid-state față de bateriile litiu-ion lichide includ:

(1) Bateria litiu-litiu în stare solidă are performanțe ridicate de siguranță

Deoarece electrolitul lichid conține solvenți organici inflamabili, o creștere bruscă a temperaturii atunci când apare un scurtcircuit intern va provoca cu ușurință arderea sau chiar explozia. Este necesar să se instaleze o structură dispozitiv de siguranță care rezistă creșterii temperaturii și scurtcircuitului. Acest lucru va crește costul, dar încă nu poate rezolva complet problema de siguranță. . Tesla, care pretinde a fi cel mai bun BMS din lume, a provocat incendii grave în două Modele din China numai în acest an. Multe materiale electrolitice solide anorganice sunt neinflamabile, necorozive, nevolatile și nu au probleme de scurgere. Ele sunt, de asemenea, de așteptat să depășească fenomenul dendritice litiu. Prin urmare, se preconizează că toate bateriile secundare cu litiu de stat solid, bazate pe electroliți solizi anorganici, vor avea caracteristici de siguranță ridicate. Electroliții solizi polimeri au încă un anumit risc combustibil, dar în comparație cu bateriile electrolitice lichide care conțin solvenți inflamabili, siguranța lor este mult îmbunătățită.

(2) Toate solid-state litiu baterie are densitate mare de energie

În prezent, densitatea energetică a bateriilor litiu-ion utilizate pe piață este de aproximativ 260Wh/kg, iar densitatea energetică a bateriilor litiu-ion în curs de dezvoltare poate ajunge la 300-320Wh/kg. Pentru bateriile cu litiu cu toate stările solide, dacă litiul metalic este utilizat ca electrod negativ, densitatea energiei bateriei este de așteptat să ajungă la 300-400Wh/kg, sau chiar mai mare.

Trebuie remarcat faptul că, deoarece densitatea electrolitului solid este mai mare decât cea a electrolitului lichid, pentru același sistem de materiale electrod pozitive și negative, densitatea energetică a electrolitului lichid este semnificativ mai mare decât cea a tuturor bateriilor cu litiu în stare solidă. Motivul pentru care bateria litiu-solid-state secundar are o densitate mare de energie se datorează faptului că electrodul negativ poate folosi materiale metalice litiu.

(3) Durata de viață a tuturor bateriilor cu litiu în stare solidă

Electrolitul solid este de așteptat să evite problema formării continue și creșterea de film electrolit solid interfaciale și litiu dendrite piercing separator în timpul procesului de încărcare și descărcare a electrolit lichid, și poate îmbunătăți foarte mult performanța ciclului și durata de viață a bateriilor metalice litiu. Acesta a fost raportat că subțire-film all-solid-state baterii metalice litiu pot fi pedalate mai mult de 45.000 de ori, dar nu există rapoarte de durată lungă de viață ciclu pentru baterii litiu metal de mare capacitate. Principalul motiv este că performanța ciclului electrozilor litiu metal de mare capacitate ("3mAh/cm2) este încă scăzută. Săraci.

(4) Gamă largă de temperatură de funcționare pentru toate bateriile litiu-litiu în stare solidă

În cazul în care toate-solid-state baterii litiu utilizează electroliți anorganici solide, temperatura maximă de funcționare este de așteptat să fie crescută la 300C? sau chiar mai mare. În prezent, performanța la temperatură scăzută a bateriilor cu litiu de mare capacitate, cu stare solidă, trebuie îmbunătățită. Intervalul specific de temperatură de funcționare a bateriei este legat în principal de caracteristicile de temperatură ridicată și joasă ale rezistenței electroliților și interfeței.

(5) Fereastră electrochimică lată pentru toate bateriile litiu-ion de stare solidă

Fereastra de stabilitate electrochimică a bateriei cu litiu solid-state este largă, ajungând probabil la 5V, care este potrivită pentru materialele electrozilor de înaltă tensiune și este benefică pentru creșterea în continuare a densității de energie. În prezent, bateriile cu litiu cu peliculă subțire pe bază de fosfat de nitrură de litiu pot funcționa la 4,8 V.

(6) Toate bateriile litiu-litiu în stare solidă au avantaje de flexibilitate

Bateriile cu litiu cu toate elementele solide pot fi preparate în baterii cu peliculă subțire și baterii flexibile, care pot fi utilizate în viitor în dispozitive medicale portabile și implantabile inteligente. În comparație cu bateriile flexibile cu litiu cu electroliți lichizi, ambalajul este mai ușor și mai sigur.

(7) Recuperarea convenabilă a tuturor bateriilor cu litiu în stare solidă

În general vorbind, există două metode de reciclare a bateriei, una este metoda umedă, iar cealaltă este metoda uscată. Metoda umedă este de a scoate miezul lichid toxic și dăunător, iar metoda uscată este de a extrage ingredientele eficiente, ar fi zdrobirea. Avantajul bateriei cu litiu solid-state este că nu există lichid în ea, deci teoretic nu ar trebui să existe lichid rezidual, și este relativ simplu de manevrat.