Vantagens de todas as baterias de lítio de estado sólido

A razão pela qual a bateria de íon-lítio totalmente em estado sólido atrairá gigantes internacionais é porque se espera que ela resolva os dois principais desafios"" que atualmente atormentam os riscos potenciais à segurança da indústria de baterias de energia e baixa densidade de energia. As vantagens de todas as baterias de lítio de estado sólido sobre as baterias de íon de lítio líquidas incluem:

(1) Bateria de lítio-lítio totalmente sólida tem alto desempenho de segurança

Uma vez que o eletrólito líquido contém solventes orgânicos inflamáveis, um aumento repentino na temperatura quando ocorre um curto-circuito interno pode facilmente causar combustão ou mesmo explosão. É necessário instalar uma estrutura de dispositivo de segurança que resista ao aumento de temperatura e curto-circuito. Isso aumentará o custo, mas ainda não pode resolver completamente o problema de segurança. . O Tesla, que afirma ser o melhor BMS do mundo, causou graves incêndios em dois ModelosS apenas na China este ano. Muitos materiais de eletrólitos sólidos inorgânicos são não inflamáveis, não corrosivos, não voláteis e não apresentam problemas de vazamento. Eles também devem superar o fenômeno dendrítico do lítio. Portanto, espera-se que todas as baterias secundárias de lítio de estado sólido baseadas em eletrólitos sólidos inorgânicos tenham características de alta segurança. Eletrólitos sólidos de polímero ainda apresentam um certo risco de combustível, mas em comparação com baterias de eletrólitos líquidos contendo solventes inflamáveis, sua segurança é muito melhorada.

(2) Toda bateria de lítio-lítio de estado sólido tem alta densidade de energia

Atualmente, a densidade de energia das células de bateria de íon de lítio usadas no mercado é de até 260Wh / kg, e a densidade de energia das baterias de íon de lítio em desenvolvimento pode chegar a 300-320Wh / kg. Para baterias de lítio totalmente sólidas, se o lítio metálico for usado como eletrodo negativo, a densidade de energia da bateria deverá atingir 300-400Wh / kg, ou até mais.

Deve-se notar que, uma vez que a densidade do eletrólito sólido é maior do que a do eletrólito líquido, para o mesmo sistema de materiais de eletrodo positivo e negativo, a densidade de energia do eletrólito líquido é significativamente maior do que a de todas as baterias de lítio de estado sólido. A razão pela qual a bateria secundária de lítio totalmente sólida tem uma alta densidade de energia é porque o eletrodo negativo pode usar materiais de metal de lítio.

(3) Ciclo de vida longo de todas as baterias de lítio de estado sólido

Espera-se que o eletrólito sólido evite o problema de formação contínua e crescimento de filme interfacial de eletrólito sólido e dendritos de lítio que perfuram o separador durante o processo de carga e descarga do eletrólito líquido e pode melhorar muito o desempenho do ciclo e a vida útil das baterias de metal de lítio . Foi relatado que as baterias de lítio de metal de estado sólido de filme fino podem ser recicladas mais de 45.000 vezes, mas não há relatos de ciclo de vida longo para baterias de metal de lítio de grande capacidade. A principal razão é que o desempenho do ciclo de eletrodos de metal de lítio de alta capacidade de área (GG gt; 3mAh / cm2) ainda é baixo. Pobre.

(4) Ampla faixa de temperatura operacional para todas as baterias de lítio-lítio de estado sólido

Se as baterias de lítio totalmente sólidas usarem eletrólitos sólidos inorgânicos, espera-se que a temperatura máxima de operação seja aumentada para 300 ° C? ou ainda mais alto. Atualmente, o desempenho em baixa temperatura das baterias de lítio de estado sólido de grande capacidade precisa ser melhorado. A faixa específica de temperatura operacional da bateria está principalmente relacionada às características de alta e baixa temperatura do eletrólito e à resistência da interface.

(5) Ampla janela eletroquímica para todas as baterias de íon-lítio de estado sólido

A janela de estabilidade eletroquímica da bateria de lítio totalmente sólida é ampla, podendo atingir 5 V, o que é adequado para materiais de eletrodo de alta voltagem e é benéfico para aumentar ainda mais a densidade de energia. Atualmente, as baterias de lítio de película fina baseadas em fosfato de nitreto de lítio podem trabalhar a 4,8 V.

(6) Todas as baterias de lítio-lítio de estado sólido têm vantagens de flexibilidade

As baterias de lítio totalmente sólidas podem ser preparadas em baterias de película fina e baterias flexíveis, que podem ser usadas em dispositivos médicos implantáveis ​​e vestíveis inteligentes no futuro. Em comparação com baterias de lítio com eletrólito líquido flexível, a embalagem é mais fácil e segura.

(7) Recuperação conveniente de todas as baterias de lítio de estado sólido

De modo geral, existem dois métodos para a reciclagem da bateria, um é o método úmido e o outro é o método seco. O método úmido é remover o núcleo líquido tóxico e prejudicial, e o método seco é extrair os ingredientes eficazes, como trituração. A vantagem da bateria de lítio totalmente sólida é que não há líquido nela, portanto, teoricamente, não deveria haver nenhum líquido residual e é relativamente simples de manusear.