Переваги всіх твердотільних літієвих акумуляторів

Причина, чому цілісний твердотільний літій-іонний акумулятор залучатиме міжнародних гігантів, полягає в тому, що він, як очікується, вирішить два основні питання GG; що в даний час завдає шкоди потенційним галузям енергетичного акумулятора та низькій щільності енергії. Переваги всіх твердотільних літієвих батарей перед рідкими літій-іонними батареями включають:

(1) Цілісний твердотільний літій-літієвий акумулятор має високі показники безпеки

Оскільки рідкий електроліт містить легкозаймисті органічні розчинники, раптове підвищення температури при внутрішньому короткому замиканні легко спричинить горіння або навіть вибух. Необхідно встановити конструкцію запобіжного пристрою, яка протистоїть підвищенню температури та короткому замиканню. Це збільшить вартість, але все одно не може повністю вирішити проблему безпеки. . Tesla, яка претендує на найкращу BMS у світі, цього року лише в Китаї спричинила серйозні пожежі на двох ModelS. Багато неорганічні тверді електролітні матеріали не є займистими, не піддаються корозії, нелеткі і не мають проблем з витоками. Очікується, що вони також подолають дендритне явище літію. Отже, усі твердотільні вторинні літієві батареї на основі неорганічних твердих електролітів мають високі характеристики безпеки. Полімерні тверді електроліти все ще мають певний горючий ризик, але порівняно з рідкими електролітними батареями, що містять легкозаймисті розчинники, їх безпека значно покращується.

(2) Усі твердотільні літієві літієві батареї мають високу щільність енергії

В даний час щільність енергії елементів літій-іонних акумуляторів, що використовуються на ринку, становить близько 260 Вт-год / кг, а щільність енергії літій-іонних батарей, що розробляються, може досягати 300-320 Вт / год. Для твердотільних літієвих батарей, якщо металевий літій використовується як негативний електрод, щільність енергії акумулятора сягає 300-400 Вт / год або навіть вище.

Слід зазначити, що оскільки щільність твердого електроліту вища, ніж щільності рідкого електроліту, для тієї ж системи позитивних та негативних електродних матеріалів щільність енергії рідкого електроліту значно вища, ніж у всіх твердотільних літієвих батарей. Причина, чому цілісний твердий вторинний літієвий акумулятор має високу щільність енергії, полягає в тому, що негативний електрод може використовувати металеві літієві матеріали.

(3) Тривалий цикл експлуатації всіх твердотільних літієвих акумуляторів

Очікується, що твердий електроліт уникне проблеми безперервного утворення та зростання твердої електролітної плівки та дендритів літію, що пронизує сепаратор під час процесу заряджання та розрядження рідкого електроліту, і може значно покращити продуктивність циклу та термін служби металевих літієвих батарей . Повідомлялося, що тонкоплівкові цілісні тверді металеві літієві батареї можна перетворити на циклі більше 45000 разів, однак немає повідомлень про тривалий цикл експлуатації літієвих металевих батарей. Основною причиною є те, що ефективність циклу металевих літієвих електродів з великою площею (GG gt; 3mAh / cm2) все ще залишається низькою. Бідний.

(4) Широкий діапазон робочих температур для всіх твердотільних літій-літієвих батарей

Якщо в твердотільних літієвих батареях використовуються неорганічні тверді електроліти, очікується, що максимальна робоча температура буде збільшена до 300 ° С? або навіть вище. В даний час низькотемпературні характеристики цілісних твердотільних літієвих батарей потребують покращення. Конкретний діапазон робочих температур батареї головним чином пов'язаний з високими та низькими температурними характеристиками електроліту та опором інтерфейсу.

(5) Широке електрохімічне вікно для всіх твердотільних літій-іонних батарей

Вікно електрохімічної стабільності повністю твердотільної літієвої батареї є широким, можливо, досягаючи 5 В, що підходить для високовольтних електродних матеріалів і корисно для подальшого збільшення щільності енергії. В даний час тонкоплівкові літієві батареї на основі нітриду фосфату літію можуть працювати при напрузі 4,8 В.

(6) Усі твердотільні літій-літієві батареї мають переваги у гнучкості

Цілісні твердотільні літієві батареї можна перетворити на тонкоплівкові та гнучкі акумулятори, які в майбутньому можна буде використовувати в розумних носимих та імплантованих медичних виробах. Порівняно з гнучкими рідкими електролітними літієвими батареями упаковка легша та безпечніша.

(7) Зручне відновлення всієї твердотільної літієвої батареї

Взагалі кажучи, існує два способи переробки акумуляторів, один - мокрий, а другий - сухий. Вологий спосіб полягає у видаленні отруйної та шкідливої ​​рідкої серцевини, а сухий спосіб полягає у витягуванні ефективних інгредієнтів, таких як подрібнення. Перевага цілісної твердотільної літієвої батареї полягає в тому, що в ній немає рідини, тому теоретично не повинно бути жодної рідини, і вона відносно проста в роботі.