Vorteile aller Festkörper-Lithiumbatterien

Der Grund, warum die Festkörper-Lithium-Ionen-Batterie internationale Giganten anziehen wird, liegt darin, dass erwartet wird, dass sie die beiden Haupt-GG-Herausforderungen "GG-Herausforderungen" löst. Dies plagt derzeit die potenziellen Sicherheitsrisiken der Energiebatterieindustrie und die geringe Energiedichte. Die Vorteile aller Festkörper-Lithiumbatterien gegenüber flüssigen Lithiumionenbatterien umfassen:

(1) Eine Festkörper-Lithium-Lithium-Batterie weist eine hohe Sicherheitsleistung auf

Da der flüssige Elektrolyt brennbare organische Lösungsmittel enthält, führt ein plötzlicher Temperaturanstieg bei Auftreten eines internen Kurzschlusses leicht zu einer Verbrennung oder sogar Explosion. Es ist erforderlich, eine Sicherheitsvorrichtungsstruktur zu installieren, die Temperaturanstieg und Kurzschluss widersteht. Dies erhöht die Kosten, kann das Sicherheitsproblem jedoch immer noch nicht vollständig lösen. . Der Tesla, der behauptet, das beste BMS der Welt zu sein, hat allein in diesem Jahr in zwei Modellen in China schwere Brände verursacht. Viele anorganische Festelektrolytmaterialien sind nicht brennbar, nicht korrosiv, nicht flüchtig und weisen keine Leckageprobleme auf. Es wird auch erwartet, dass sie das dendritische Lithium-Phänomen überwinden. Daher wird erwartet, dass alle Festkörper-Lithium-Sekundärbatterien, die auf anorganischen Festelektrolyten basieren, hohe Sicherheitseigenschaften aufweisen. Feste Polymerelektrolyte haben immer noch ein gewisses brennbares Risiko, aber im Vergleich zu Flüssigelektrolytbatterien, die brennbare Lösungsmittel enthalten, ist ihre Sicherheit erheblich verbessert.

(2) Alle Festkörper-Lithium-Lithium-Batterien haben eine hohe Energiedichte

Gegenwärtig beträgt die Energiedichte der auf dem Markt verwendeten Lithium-Ionen-Batteriezellen bis zu etwa 260 Wh / kg, und die Energiedichte der in der Entwicklung befindlichen Lithium-Ionen-Batterien kann 300 bis 320 Wh / kg erreichen. Wenn für Festkörper-Lithiumbatterien Metalllithium als negative Elektrode verwendet wird, wird erwartet, dass die Batterieenergiedichte 300-400 Wh / kg oder sogar mehr erreicht.

Es ist zu beachten, dass, da die Dichte des Festelektrolyten höher ist als die des flüssigen Elektrolyten, für dasselbe System aus positiven und negativen Elektrodenmaterialien die Energiedichte des flüssigen Elektrolyten signifikant höher ist als die aller Festkörperlithiumbatterien. Der Grund, warum die Festkörper-Lithium-Sekundärbatterie eine hohe Energiedichte aufweist, liegt darin, dass die negative Elektrode möglicherweise Metalllithiummaterialien verwendet.

(3) Lange Lebensdauer aller Festkörper-Lithiumbatterien

Es wird erwartet, dass der Festelektrolyt das Problem der kontinuierlichen Bildung und des Wachstums von Festelektrolyt-Grenzflächenfilmen und Lithiumdendriten, die den Separator während des Lade- und Entladevorgangs des flüssigen Elektrolyten durchdringen, vermeidet und die Zyklusleistung und Lebensdauer von Metalllithiumbatterien erheblich verbessern kann . Es wurde berichtet, dass Dünnschicht-Festkörper-Metalllithiumbatterien mehr als 45.000 Mal getaktet werden können, es gibt jedoch keine Berichte über eine lange Lebensdauer von Lithiummetallbatterien mit großer Kapazität. Der Hauptgrund ist, dass die Zyklusleistung von Lithiummetallelektroden mit hoher Flächenkapazität (GG gt; 3 mAh / cm²) immer noch gering ist. Arm.

(4) Breiter Betriebstemperaturbereich für alle Festkörper-Lithium-Lithium-Batterien

Wenn Festkörper-Lithiumbatterien anorganische Festelektrolyte verwenden, wird erwartet, dass die maximale Betriebstemperatur auf 300 ° C erhöht wird. oder noch höher. Gegenwärtig muss die Niedertemperaturleistung von Festkörper-Lithiumbatterien mit großer Kapazität verbessert werden. Der spezifische Betriebstemperaturbereich der Batterie hängt hauptsächlich mit den Hoch- und Niedertemperatureigenschaften des Elektrolyten und dem Grenzflächenwiderstand zusammen.

(5) Breites elektrochemisches Fenster für alle Festkörper-Lithium-Ionen-Batterien

Das elektrochemische Stabilitätsfenster der Festkörper-Lithiumbatterie ist breit und erreicht möglicherweise 5 V, was für Hochspannungselektrodenmaterialien geeignet ist und zur weiteren Erhöhung der Energiedichte beiträgt. Gegenwärtig können Dünnschicht-Lithiumbatterien auf Basis von Lithiumnitridphosphat bei 4,8 V arbeiten.

(6) Alle Festkörper-Lithium-Lithium-Batterien weisen Flexibilitätsvorteile auf

All-Solid-State-Lithiumbatterien können zu Dünnschichtbatterien und flexiblen Batterien verarbeitet werden, die in Zukunft in intelligenten tragbaren und implantierbaren medizinischen Geräten verwendet werden können. Im Vergleich zu flexiblen Flüssigelektrolyt-Lithiumbatterien ist das Verpacken einfacher und sicherer.

(7) Bequeme Wiederherstellung aller Festkörper-Lithiumbatterien

Im Allgemeinen gibt es zwei Methoden für das Batterierecycling: die Nassmethode und die Trockenmethode. Die Nassmethode besteht darin, den giftigen und schädlichen flüssigen Kern herauszunehmen, und die Trockenmethode besteht darin, die wirksamen Bestandteile wie das Zerkleinern zu extrahieren. Der Vorteil der Festkörper-Lithiumbatterie besteht darin, dass sich keine Flüssigkeit darin befindet. Theoretisch sollte also keine Abfallflüssigkeit vorhanden sein, und sie ist relativ einfach zu handhaben.