Was ist eine Festkörper-Lithiumbatterie?

Die Festkörper-Lithiumbatterie ist eine Lithiumbatterie, die Festelektrodenmaterialien und Festelektrolytmaterialien verwendet und keine Flüssigkeit enthält. Es umfasst hauptsächlich Festkörper-Lithium-Ionen-Batterien und Festkörper-Metall-Lithium-Batterien. Der Unterschied besteht darin, dass das erstere kein Metalllithium in der negativen Elektrode enthält und das letztere. Die negative Elektrode ist Lithiummetall.

Herkömmliche flüssige Lithium-Ionen-Batterien und Festkörper-Lithium-Ionen-Batterien All-Festkörper-Metall-Lithium-Batterien sind zum Zeitpunkt ihrer Entstehung früher als flüssige Lithium-Ionen-Batterien, aber in den frühen Tagen die elektrochemische Leistung , Sicherheit, Technische Fertigung konnte die Anwendungsanforderungen nicht erfüllen. Durch kontinuierliche Verbesserung haben die umfassenden technischen Indikatoren für flüssige Lithium-Ionen-Batterien schrittweise die Anwendungsanforderungen des Marktes für Unterhaltungselektronik erfüllt und wurden seitdem von mehr Märkten akzeptiert. Unter dem Gesichtspunkt der technologischen Entwicklungstrends können Festkörper-Metalllithiumbatterien im Vergleich zu flüssigen Lithium-Ionen-Batterien die Vorteile einer guten Sicherheitsleistung, einer hohen Energiedichte und einer langen Lebensdauer aufweisen. In den letzten Jahren haben Festelektrolytmaterialien, insbesondere Sulfidelektrolytmaterialien, große Durchbrüche bei der Ionenleitfähigkeit erzielt. Daher hat die Festkörper-Lithiumbatterietechnologie allmählich begonnen, die Aufmerksamkeit von Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen und großen Unternehmen weltweit auf sich zu ziehen.

Klassifizierung aller Festkörper-Lithiumbatterien:

Mit dem Aufkommen der Begeisterung für All-Solid-State-Lithiumbatterien werden verschiedene&"All-Solid-State-GG"; oder&"Festkörper-GG"; Lithiumbatterien sind nacheinander aufgetaucht, und es gibt einen Status Quo der Verwirrung. Die sieben Arten von Konzepten für Festkörper-Lithiumbatterien, die entstanden sind, werden aussortiert und eine vorläufige Zusammenfassung erstellt.

Flüssige Lithiumbatterien: Lithiumbatterien, die während des Herstellungsprozesses keine festen Elektrolyte enthalten, sondern nur flüssige Elektrolyte, einschließlich flüssiger Lithiumionenbatterien und flüssiger Metalllithiumbatterien.

Gelelektrolyt-Lithiumbatterie: Der flüssige Elektrolyt im Batteriekern liegt in Form eines Gelelektrolyten vor, und der Batteriekern enthält keinen Festelektrolyten, der tatsächlich zur Kategorie der Flüssiglithiumionenbatterien gehört.

Halbfeste Lithiumbatterie: In der Elektrolytphase der Zelle besteht die Hälfte der Masse oder des Volumens aus Festelektrolyt und die andere Hälfte aus Flüssigelektrolyt. oder die Elektrode an einem Ende der Zelle ist ganz fest und die andere Elektrode enthält Flüssigkeit.

Quasi-feste Lithiumbatterie: Der Elektrolyt der Zelle enthält eine bestimmte Menge Festelektrolyt und flüssigen Elektrolyten, und die Masse oder das Volumen des flüssigen Elektrolyten ist geringer als der Anteil des festen Elektrolyten.

Festkörper-Lithiumbatterie: Eine Batterie, die ein höheres Massen- oder Volumenverhältnis von Festelektrolyt und eine geringe Menge an flüssigem Elektrolyt in der Batterie enthält, wird als&"Festkörper-Lithiumbatterie GG" bezeichnet. von einigen Forschern, aber dies ist eigentlich keine All-Solid-State-Lithium-Batterie. Hybride Fest-Flüssig-Lithium-Batterie: In der Batteriezelle befinden sich sowohl Festelektrolyt als auch Flüssigelektrolyt. Einschließlich der oben genannten halbfesten, quasi-festen und Festkörper-Lithiumbatterien, die alle Hybrid-Fest-Flüssig-Lithiumbatterien sind. Da es nicht erforderlich ist, künstlich nach dem Fest-Flüssig-Verhältnis zu klassifizieren, und es keine Mehrdeutigkeit gibt, wird empfohlen, diesen Begriff zu verwenden, der auch als&"gemischte Fest-Flüssig-Elektrolyt-Lithiumbatterie GG" bezeichnet werden kann.

Festkörper-Lithiumbatterie: Der Batteriekern besteht aus Festkörperelektroden und Festkörperelektrolytmaterialien. Der Batteriekern enthält keinen Masse- und Volumenanteil an flüssigem Elektrolyt innerhalb des Betriebstemperaturbereichs. Es kann auch als&"All-Solid-State-Elektrolyt-Lithium-Batterie GG" bezeichnet werden. Diejenigen, die Lade- und Entladezyklen durchführen können, können weiter als&"alle Festkörper-Lithium-Sekundärbatterien GG" bezeichnet werden. oder&"alle Festelektrolyt-Lithium-Sekundärbatterien GG".

Zusammenfassend können Lithiumbatterien nach verschiedenen Elektrolyten in drei Kategorien unterteilt werden: Flüssiglithiumbatterien, gemischte Fest-Flüssig-Lithiumbatterien und Vollfeststoff-Lithiumbatterien. Entsprechend der Differenz der negativen Elektrode kann sie in eine Lithiummetallbatterie, deren negative Elektrode Lithiummetall ist, und eine Lithiumionenbatterie, deren negative Elektrode kein Lithiummetall enthält, unterteilt werden.