Fördelar med alla halvledars litiumbatterier

Anledningen till att all-solid-litiumjonbatteriet kommer att locka internationella jättar är att det förväntas lösa de två stora" utmaningar" som för närvarande plågar kraftbatteriets industripotentiella säkerhetsrisker och låg energitäthet. Fördelarna med alla solid-state litiumbatterier jämfört med flytande litiumjonbatterier inkluderar:

(1) Hel-solid-litium-litiumbatteri har hög säkerhetsprestanda

Eftersom den flytande elektrolyten innehåller brandfarliga organiska lösningsmedel kommer en plötslig ökning av temperaturen när en intern kortslutning inträffar lätt att orsaka förbränning eller till och med explosion. Det är nödvändigt att installera en säkerhetsanordning som motstår temperaturökning och kortslutning. Detta kommer att öka kostnaden, men det kan fortfarande inte lösa säkerhetsproblemet helt. . Tesla, som påstår sig vara den bästa BMS i världen, har orsakat allvarliga bränder i två modeller bara i Kina i år. Många oorganiska fasta elektrolytmaterial är icke-brandfarliga, icke-frätande, icke-flyktiga och har inga läckageproblem. De förväntas också övervinna det litiumdendritiska fenomenet. Därför förväntas alla sekundära litium-sekundära batterier baserade på oorganiska fasta elektrolyter ha höga säkerhetsegenskaper. Polymerfasta elektrolyter har fortfarande en viss brännbar risk, men jämfört med flytande elektrolytbatterier som innehåller brandfarliga lösningsmedel förbättras deras säkerhet avsevärt.

(2) Alla solid-state litiumbatterier har hög energitäthet

För närvarande är energitätheten för litiumjonbatterieceller som används på marknaden upp till cirka 260Wh / kg och energitätheten för litiumjonbatterier under utveckling kan nå 300-320Wh / kg. För litiumbatterier med heltäckande tillstånd, om metalllitium används som negativ elektrod, förväntas batteriets energitäthet nå 300-400Wh / kg eller till och med högre.

Det bör noteras att eftersom densiteten för fast elektrolyt är högre än den för flytande elektrolyt, för samma system av positiva och negativa elektrodmaterial, är energitätheten för flytande elektrolyt signifikant högre än för alla solid-state litiumbatterier. Anledningen till att litium-sekundärbatteriet i solid state har en hög energitäthet är att den negativa elektroden kan använda metall-litiummaterial.

(3) Lång livslängd för allt solid-state litiumbatteri

Den fasta elektrolyten förväntas undvika problemet med kontinuerlig bildning och tillväxt av fast elektrolytgränssnittsfilm och litiumdendriter som tränger igenom separatorn under laddnings- och urladdningsprocessen för den flytande elektrolyten och kan avsevärt förbättra cykelprestandan och livslängden för metalllitiumbatterier . Det har rapporterats att tunnfilm-all-solid-metall-litiumbatterier kan cyklas mer än 45 000 gånger, men det finns inga rapporter om lång livslängd för litiummetallbatterier med stor kapacitet. Den främsta anledningen är att cykelprestandan hos litiummetallelektroder med hög yta (GG gt; 3mAh / cm2) fortfarande är låg. Fattig.

(4) Brett driftstemperaturområde för alla solid-state litium-litiumbatterier

Om hel-state-litiumbatterier använder oorganiska fasta elektrolyter förväntas den maximala drifttemperaturen höjas till 300 ° C? eller ännu högre. För närvarande måste prestandan med låg temperatur för stora kapacitets helt-litiumbatterier förbättras. Det specifika batteridriftstemperaturområdet är främst relaterat till de höga och låga temperaturegenskaperna för elektrolyt- och gränssnittsmotståndet.

(5) Brett elektrokemiskt fönster för alla solid-state litiumjonbatterier

Det elektrokemiska stabilitetsfönstret för hel-solid-litiumbatteriet är brett och når eventuellt 5V, vilket är lämpligt för högspänningselektrodmaterial och är fördelaktigt för att ytterligare öka energitätheten. För närvarande kan tunnfilm-litiumbatterier baserade på litiumnitridfosfat fungera vid 4,8 V.

(6) Alla solid-state litium-litiumbatterier har flexibilitetsfördelar

Hel-solid-state litiumbatterier kan förberedas i tunnfilmsbatterier och flexibla batterier, som kan användas i smarta bärbara och implanterbara medicinska apparater i framtiden. Jämfört med flexibla flytande elektrolyt litiumbatterier är förpackningen enklare och säkrare.

(7) Bekväm återvinning av allt solid-state litiumbatteri

Generellt sett finns det två metoder för batteriåtervinning, en är våtmetod och den andra är torrmetod. Den våta metoden är att ta ut den giftiga och skadliga flytande kärnan, och den torra metoden är att extrahera de effektiva ingredienserna såsom krossning. Fördelen med hel-solid-litiumbatteriet är att det inte finns någon vätska i det, så teoretiskt bör det inte finnas någon spillvätska, och det är relativt enkelt att hantera.