Vantaggi di tutte le batterie al litio a stato solido

Il motivo per cui la batteria agli ioni di litio allo stato solido attirerà i giganti internazionali è perché si prevede di risolvere le due principali "sfide" che attualmente affliggono i potenziali rischi per la sicurezza dell'industria delle batterie elettriche e la bassa densità energetica. I vantaggi di tutte le batterie al litio allo stato solido rispetto alle batterie agli ioni di litio liquide includono:

(1) La batteria al litio-litio allo stato solido ha prestazioni di sicurezza elevate

Poiché l'elettrolita liquido contiene solventi organici infiammabili, un improvviso aumento della temperatura quando si verifica un cortocircuito interno causerà facilmente la combustione o addirittura l'esplosione. È necessario installare una struttura del dispositivo di sicurezza che resista all'aumento della temperatura e al cortocircuito. Questo aumenterà il costo, ma ancora non può risolvere completamente il problema della sicurezza. . La Tesla, che sostiene di essere il miglior BMS del mondo, ha causato gravi incendi in due ModelS solo in Cina quest'anno. Molti materiali elettroliti solidi inorganici sono non infiammabili, non corrosivi, non volatili e non hanno problemi di perdita. Si prevede inoltre che supereranno il fenomeno dendritico al litio. Pertanto, tutte le batterie secondarie al litio allo stato solido basate su elettroliti solidi inorganici dovrebbero avere caratteristiche di sicurezza elevate. Gli elettroliti solidi polimerici hanno ancora un certo rischio combustibile, ma rispetto alle batterie elettroliti liquide contenenti solventi infiammabili, la loro sicurezza è notevolmente migliorata.

(2) Tutte le batterie al litio allo stato solido hanno un'alta densità energetica

Attualmente, la densità energetica delle celle a batteria agli ioni di litio utilizzate sul mercato è fino a circa 260Wh/kg, e la densità energetica delle batterie agli ioni di litio in fase di sviluppo può raggiungere i 300-320Wh/kg. Per le batterie al litio allo stato solido, se il litio metallico viene utilizzato come elettrodo negativo, la densità di energia della batteria dovrebbe raggiungere 300-400Wh/kg, o anche superiore.

Va notato che poiché la densità dell'elettrolita solido è superiore a quella dell'elettrolita liquido, per lo stesso sistema di materiali elettrodi positivi e negativi, la densità energetica dell'elettrolita liquido è significativamente superiore a quella di tutte le batterie al litio allo stato solido. Il motivo per cui la batteria secondaria al litio allo stato solido ha un'alta densità energetica è perché l'elettrodo negativo può utilizzare materiali metallici al litio.

(3) Lunga durata del ciclo di tutte le batterie al litio a stato solido

L'elettrolita solido dovrebbe evitare il problema della formazione continua e della crescita della pellicola interfacciale elettrolita solida e dei dendriti di litio che penetrano il separatore durante il processo di ricarica e scarico dell'elettrolita liquido e possono migliorare notevolmente le prestazioni del ciclo e la durata di servizio delle batterie al litio metallico. È stato riferito che le batterie al litio metallico a film sottile a stato intero solido possono essere pedalate più di 45.000 volte, ma non ci sono segnalazioni di lunga durata ciclo per batterie al litio metalliche di grande capacità. La ragione principale è che le prestazioni del ciclo di elettrodi al litio metallici ad alta capacità (>3mAh/cm2) sono ancora basse. povero.

(4) Ampia gamma di temperatura di esercizio per tutte le batterie al litio-litio a stato solido

Se le batterie al litio allo stato solido utilizzano elettroliti solidi inorganici, si prevede che la temperatura massima di esercizio venga aumentata a 300C? o anche più in alto. Attualmente, è necessario migliorare le prestazioni a bassa temperatura delle batterie al litio a grande capacità a stato solido. L'intervallo specifico di temperatura di funzionamento della batteria è principalmente correlato alle caratteristiche di alta e bassa temperatura dell'elettrolita e della resistenza all'interfaccia.

(5) Ampia finestra elettrochimica per tutte le batterie agli ioni di litio a stato solido

La finestra di stabilità elettrochimica della batteria al litio allo stato solido è ampia, possibilmente raggiungendo 5V, che è adatta per i materiali elettrodi ad alta tensione ed è utile per aumentare ulteriormente la densità di energia. Attualmente, le batterie al litio a film sottile basate sul fosfato di nitrato di litio possono funzionare a 4,8V.

(6) Tutte le batterie al litio-litio a stato solido presentano vantaggi di flessibilità

Le batterie al litio a stato solido possono essere preparate in batterie a pellicola sottile e batterie flessibili, che possono essere utilizzate in dispositivi medici indossabili e impietobili in futuro. Rispetto alle batterie al litio elettrolitico liquido flessibili, l'imballaggio è più facile e sicuro.

(7) Comodo recupero di tutte le batterie al litio a stato solido

In generale, ci sono due metodi per il riciclaggio della batteria, uno è metodo bagnato e l'altro è metodo asciutto. Il metodo umido è quello di estrarre il nucleo liquido tossico e dannoso, e il metodo secco è quello di estrarre gli ingredienti efficaci come la frantumazione. Il vantaggio della batteria al litio allo stato solido è che non c'è liquido in esso, quindi teoricamente non ci dovrebbe essere liquido di scarto, ed è relativamente semplice da gestire.