Fordeler med alt solid-state litiumbatteri

Årsaken til at hel-solid-litiumionbatteriet vil tiltrekke seg internasjonale giganter, er fordi det forventes å løse de to store" utfordringene" som for tiden plager strømbatteriets industripotensielle sikkerhetsfarer og lav energitetthet. Fordelene med alle solid-state litiumbatterier i forhold til flytende litium-ion-batterier inkluderer:

(1) Hel-solid-litium-litiumbatteri har høy sikkerhetsytelse

Siden den flytende elektrolytten inneholder brennbare organiske løsningsmidler, vil en plutselig økning i temperaturen når en intern kortslutning oppstår lett føre til forbrenning eller til og med eksplosjon. Det er nødvendig å installere en sikkerhetsanordning som motstår temperaturstigning og kortslutning. Dette vil øke kostnadene, men det kan fortsatt ikke løse sikkerhetsproblemet helt. . Tesla, som hevder å være den beste BMS i verden, har forårsaket alvorlige branner i to ModelS alene i Kina i år. Mange uorganiske faste elektrolyttmaterialer er ikke brennbare, ikke-etsende, ikke-flyktige og har ingen lekkasjeproblemer. De forventes også å overvinne det litiumdendrittiske fenomenet. Derfor forventes alle solid-state litium sekundære batterier basert på uorganiske faste elektrolytter å ha høye sikkerhetsegenskaper. Polymer faste elektrolytter har fremdeles en viss brennbar risiko, men sammenlignet med flytende elektrolyttbatterier som inneholder brennbare løsningsmidler, forbedres deres sikkerhet betydelig.

(2) Alt solid-state litium litiumbatteri har høy energitetthet

For tiden er energitettheten til litiumionbatterieceller som brukes i markedet, opptil 260Wh / kg, og energitettheten til litiumionbatterier under utvikling kan nå 300-320Wh / kg. For hel-solid-litiumbatterier, hvis metalllitium brukes som negativ elektrode, forventes batteriets energitetthet å nå 300-400Wh / kg, eller enda høyere.

Det skal bemerkes at siden tettheten av fast elektrolytt er høyere enn den for flytende elektrolytt, for det samme systemet av positive og negative elektrodematerialer, er energitettheten av flytende elektrolytt betydelig høyere enn for alle solid-state litiumbatterier. Årsaken til at hel-solid-litium-sekundærbatteriet har høy energitetthet, er fordi den negative elektroden kan bruke litiummaterialer av metall.

(3) Lang levetid for alt solid-state litiumbatteri

Det forventes at den faste elektrolytten vil unngå problemet med kontinuerlig dannelse og vekst av fast elektrolyttgrensesnittfilm og litiumdendritter som gjennomborer separatoren under lading og utladning av den flytende elektrolytten, og kan forbedre syklusytelsen og levetiden til metall litiumbatterier . Det har blitt rapportert at tynnfilm-solid-state litiumbatterier av metall kan sykles mer enn 45 000 ganger, men det er ingen rapporter om lang levetid for litiummetallbatterier med stor kapasitet. Hovedårsaken er at syklusytelsen til litiummetallelektroder med høy arealkapasitet (GG gt; 3mAh / cm2) fortsatt er lav. Dårlig.

(4) Bredt driftstemperaturområde for alle solid-state litium-litiumbatterier

Hvis helstoff-litiumbatterier bruker uorganiske faste elektrolytter, forventes den maksimale driftstemperaturen å øke til 300C? eller enda høyere. For øyeblikket må ytelsen ved lave temperaturer til helkapas litiumbatterier med stor kapasitet forbedres. Det spesifikke batteridriftstemperaturområdet er hovedsakelig relatert til de høye og lave temperaturegenskapene til elektrolytten og grensesnittmotstanden.

(5) Bredt elektrokjemisk vindu for alle solid-state litiumionbatterier

Det elektrokjemiske stabilitetsvinduet til hel-solid-litiumbatteriet er bredt, og når muligens 5V, noe som er egnet for høyspenningselektrodematerialer og er gunstig for å øke energitettheten ytterligere. For tiden kan tynnfilm-litiumbatterier basert på litiumnitridfosfat fungere ved 4,8 V.

(6) Alle solid-state litium-litiumbatterier har fleksibilitetsfordeler

Hel-solid-litiumbatterier kan tilberedes i tynnfilmbatterier og fleksible batterier, som kan brukes i smarte bærbare og implanterbare medisinske apparater i fremtiden. Sammenlignet med fleksible flytende elektrolytt litiumbatterier er emballasjen enklere og tryggere.

(7) Praktisk gjenoppretting av alt solid-state litiumbatteri

Generelt sett er det to metoder for resirkulering av batterier, den ene er våtmetoden og den andre er tørrmetoden. Den våte metoden er å ta ut den giftige og skadelige flytende kjernen, og den tørre metoden er å trekke ut de effektive ingrediensene som knusing. Fordelen med hel-solid-litiumbatteriet er at det ikke er væske i det, så teoretisk sett skal det ikke være avfallsvæske, og det er relativt enkelt å håndtere.