Výhody všech polovodičových lithiových baterií

Důvodem, proč lithium-iontová baterie s pevným stavem přiláká mezinárodní giganty, je to, že se očekává řešení dvou hlavních&„výzev GG“; které v současné době trápí odvětví energetických baterií potenciální bezpečnostní rizika a nízkou hustotu energie. Mezi výhody všech polovodičových lithiových baterií oproti kapalným lithium-iontovým bateriím patří:

(1) All-solid-state lithium-lithium battery has high safety performance

Protože kapalný elektrolyt obsahuje hořlavá organická rozpouštědla, náhlé zvýšení teploty při vnitřním zkratu snadno způsobí spalování nebo dokonce výbuch. Je nutné nainstalovat konstrukci bezpečnostního zařízení, která odolává nárůstu teploty a zkratu. To zvýší náklady, ale stále nemůže zcela vyřešit problém s bezpečností. . Tesla, která se prohlašuje za nejlepší BMS na světě, způsobila letos jen v Číně vážné požáry ve dvou modelech. Mnoho anorganických pevných elektrolytových materiálů je nehořlavých, nekorozivních, neprchavých a nemá žádné problémy s únikem. Rovněž se od nich očekává, že překonají dendritický jev lithia. Proto se očekává, že všechny sekundární lithiové baterie v pevné fázi na bázi anorganických pevných elektrolytů budou mít vysoké bezpečnostní vlastnosti. Polymerní pevné elektrolyty stále mají určité hořlavé riziko, ale ve srovnání s bateriemi na kapalný elektrolyt, které obsahují hořlavá rozpouštědla, je jejich bezpečnost výrazně zlepšena.

(2) Všechny polovodičové lithiové lithiové baterie mají vysokou hustotu energie

V současné době je hustota energie lithium-iontových článků používaných na trhu až asi 260 Wh / kg a hustota energie vyvíjených lithium-iontových baterií může dosáhnout 300–320 Wh / kg. U plně lithium-iontových baterií, pokud se jako záporná elektroda použije kovové lithium, se očekává, že hustota energie baterie dosáhne 300-400 Wh / kg nebo dokonce vyšší.

Je třeba poznamenat, že protože hustota pevného elektrolytu je vyšší než hustota kapalného elektrolytu, je u stejného systému pozitivních a negativních elektrodových materiálů hustota energie kapalného elektrolytu významně vyšší než u všech lithiových baterií v pevné fázi. Důvod, proč má sekundární lithiová baterie s plnou polovodičovou strukturou vysokou hustotu energie, je ten, že záporná elektroda může používat kovové lithiové materiály.

(3) Dlouhá životnost všech polovodičových lithiových baterií

Předpokládá se, že pevný elektrolyt zabrání problému kontinuální tvorby a růstu mezifázového filmu pevného lithia a dendritů lithia, které propíchnou separátor během procesu nabíjení a vybíjení kapalného elektrolytu, a může výrazně zlepšit výkon cyklu a životnost kovových lithiových baterií . Bylo oznámeno, že tenkovrstvé celokovové lithiové baterie mohou být cyklovány více než 45 000krát, ale u velkokapacitních lithium-kovových baterií neexistují žádné zprávy o dlouhé životnosti. Hlavním důvodem je to, že výkonnost cyklu vysokokapacitních lithium-kovových elektrod (GG gt; 3mAh / cm2) je stále nízká. Chudý.

(4) Široký rozsah provozních teplot pro všechny polovodičové lithium-lithiové baterie

Pokud plně lithiové baterie používají anorganické pevné elektrolyty, očekává se, že se maximální provozní teplota zvýší na 300 ° C? nebo dokonce vyšší. V současné době je třeba zlepšit nízkoteplotní výkon velkokapacitních plně polovodičových lithiových baterií. Specifický rozsah provozních teplot baterie souvisí hlavně s charakteristikami vysoké a nízké teploty elektrolytu a odporu rozhraní.

(5) Široké elektrochemické okno pro všechny polovodičové lithium-iontové baterie

Okno elektrochemické stability plně lithium-lithiové baterie je široké a může dosáhnout 5 V, což je vhodné pro vysokonapěťové elektrodové materiály a je výhodné pro další zvýšení hustoty energie. V současné době mohou tenkovrstvé lithiové baterie na bázi fosforečnanu nitridu lithného fungovat při 4,8 V.

(6) Všechny polovodičové lithium-lithiové baterie mají výhody flexibility

Celokovové lithiové baterie lze připravit na tenkovrstvé baterie a flexibilní baterie, které lze v budoucnu použít v inteligentních nositelných a implantovatelných zdravotnických zařízeních. Ve srovnání s flexibilními lithiovými bateriemi s tekutým elektrolytem je balení snazší a bezpečnější.

(7) Pohodlné obnovení všech polovodičových lithiových baterií

Obecně lze říci, že existují dva způsoby recyklace baterií, jeden je mokrý a druhý suchý. Mokrou metodou je odstranění toxického a škodlivého kapalného jádra a suchou metodou je extrakce účinných složek, jako je drcení. Výhodou plně polovodičové lithiové baterie je, že v ní není žádná kapalina, takže teoreticky by tam neměla být žádná odpadní kapalina a manipulace s ní je relativně jednoduchá.