Fordele ved alt solid-state litiumbatteri

Årsagen til, at lithium-ion-batteriet i fuld soliditet vil tiltrække internationale giganter, er, at det forventes at løse de to store" udfordringer" der i øjeblikket plager strømbatteriets industripotentiale sikkerhedsrisici og lav energitæthed. Fordelene ved alle solid-state lithium-batterier i forhold til flydende lithium-ion-batterier inkluderer:

(1) Hel-solid-lithium-lithium-batteri har høj sikkerhedsydelse

Da den flydende elektrolyt indeholder brandbare organiske opløsningsmidler, vil en pludselig stigning i temperaturen, når der opstår en intern kortslutning, let forårsage forbrænding eller endda eksplosion. Det er nødvendigt at installere en sikkerhedsanordning, der modstår temperaturstigning og kortslutning. Dette vil øge omkostningerne, men det kan stadig ikke løse sikkerhedsproblemet fuldstændigt. . Tesla, der hævder at være den bedste BMS i verden, har forårsaget alvorlige brande i to ModelS alene i Kina i år. Mange uorganiske faste elektrolytmaterialer er ikke brandfarlige, ikke-ætsende, ikke-flygtige og har ingen lækageproblemer. De forventes også at overvinde det litiumdendritiske fænomen. Derfor forventes alle solid-state lithiumbatterier baseret på uorganiske faste elektrolytter at have høje sikkerhedsegenskaber. Polymer faste elektrolytter har stadig en vis brændbar risiko, men sammenlignet med flydende elektrolytbatterier indeholdende brændbare opløsningsmidler forbedres deres sikkerhed betydeligt.

(2) Alt solid-state lithium lithium batteri har høj energitæthed

På nuværende tidspunkt er energitætheden af ​​lithium-ion-battericeller, der anvendes på markedet, op til ca. 260Wh / kg, og energitætheden for lithium-ion-batterier under udvikling kan nå 300-320Wh / kg. For lithium-batterier i fast tilstand, hvis metal-lithium bruges som den negative elektrode, forventes batteriets energitæthed at nå 300-400Wh / kg eller endnu højere.

Det skal bemærkes, at da massefylden af ​​fast elektrolyt er højere end flydende elektrolyt, for det samme system af positive og negative elektrodematerialer, er energitætheden for flydende elektrolyt signifikant højere end for alle solid-state lithiumbatterier. Årsagen til, at det all-solid-state lithium sekundære batteri har en høj energitæthed, er, at den negative elektrode kan bruge metal-lithium-materialer.

(3) Lang levetid for alle solid-state lithiumbatterier

Det forventes, at den faste elektrolyt undgår problemet med kontinuerlig dannelse og vækst af fast elektrolytinterfacefilm og lithiumdendritter, der gennemborer separatoren under opladning og afladning af den flydende elektrolyt, og kan i høj grad forbedre cyklusydelsen og levetiden for metal lithiumbatterier . Det er blevet rapporteret, at tyndfilm-all-solid-metal-lithiumbatterier kan cykles mere end 45.000 gange, men der er ingen rapporter om lang levetid for lithiummetalbatterier med stor kapacitet. Hovedårsagen er, at cyklusydelsen for lithiummetalelektroder med høj arealkapacitet (GG gt; 3mAh / cm2) stadig er lav. Fattige.

(4) Bredt driftstemperaturområde for alle solid-state lithium-lithium-batterier

Hvis lithium-batterier med fast stof anvender uorganiske faste elektrolytter, forventes den maksimale driftstemperatur at blive øget til 300 ° C? eller endnu højere. På nuværende tidspunkt skal ydeevnen ved lave temperaturer af lithium-batterier med stor kapacitet til alle solid-state forbedres. Det specifikke batteridriftstemperaturområde er hovedsageligt relateret til elektrolyt- og interface-modstandens høje og lave temperaturegenskaber.

(5) Bredt elektrokemisk vindue til alle solid-state lithium-ion-batterier

Det elektrokemiske stabilitetsvindue for all-solid-state lithiumbatteriet er bredt og muligvis når 5V, hvilket er velegnet til højspændingselektrodematerialer og er gavnligt for yderligere at øge energitætheden. På nuværende tidspunkt kan tyndfilm-lithiumbatterier baseret på lithiumnitridphosphat fungere ved 4,8 V.

(6) Alle solid-state lithium-lithium-batterier har fleksibilitetsfordele

Hel-solid-lithium-batterier kan fremstilles i tyndfilmbatterier og fleksible batterier, som i fremtiden kan bruges i smarte bærbare og implanterbare medicinske enheder. Sammenlignet med fleksible flydende elektrolyt-litiumbatterier er emballagen nemmere og mere sikker.

(7) Praktisk genopretning af alle solid-state lithiumbatterier

Generelt er der to metoder til genbrug af batterier, den ene er våd metode og den anden er tør metode. Den våde metode er at fjerne den giftige og skadelige flydende kerne, og den tørre metode er at udvinde de effektive ingredienser såsom knusning. Fordelen ved et solid-state lithium-batteri er, at der ikke er nogen væske i det, så der skal teoretisk ikke være noget affaldsvæske, og det er relativt enkelt at håndtere.