Ventajas de todas las baterías de litio de estado sólido

La razón por la que la batería de iones de litio de estado sólido atraerá a gigantes internacionales es porque se espera que resuelva los dos principales desafíos de"" que actualmente plagan la industria de las baterías de potencia: posibles peligros de seguridad y baja densidad de energía. Las ventajas de todas las baterías de litio de estado sólido sobre las baterías de iones de litio líquidas incluyen:

(1) La batería de litio-litio de estado sólido tiene un alto rendimiento de seguridad

Dado que el electrolito líquido contiene disolventes orgánicos inflamables, un aumento repentino de la temperatura cuando se produce un cortocircuito interno provocará fácilmente una combustión o incluso una explosión. Es necesario instalar una estructura de dispositivo de seguridad que resista el aumento de temperatura y los cortocircuitos. Esto aumentará el costo, pero aún no puede resolver completamente el problema de seguridad. . El Tesla, que afirma ser el mejor BMS del mundo, ha provocado graves incendios en dos modelos solo en China este año. Muchos materiales de electrolitos sólidos inorgánicos no son inflamables, no corrosivos, no volátiles y no tienen problemas de fugas. También se espera que superen el fenómeno dendrítico de litio. Por lo tanto, se espera que todas las baterías secundarias de litio de estado sólido basadas en electrolitos sólidos inorgánicos tengan características de alta seguridad. Los electrolitos sólidos de polímero todavía tienen un cierto riesgo de combustible, pero en comparación con las baterías de electrolitos líquidos que contienen disolventes inflamables, su seguridad mejora enormemente.

(2) Todas las baterías de litio de estado sólido tienen alta densidad de energía

En la actualidad, la densidad de energía de las baterías de iones de litio que se utilizan en el mercado es de aproximadamente 260Wh / kg, y la densidad de energía de las baterías de iones de litio en desarrollo puede alcanzar los 300-320Wh / kg. Para las baterías de litio de estado sólido, si se utiliza litio metálico como electrodo negativo, se espera que la densidad de energía de la batería alcance los 300-400Wh / kg, o incluso más.

Cabe señalar que, dado que la densidad del electrolito sólido es mayor que la del electrolito líquido, para el mismo sistema de materiales de electrodo positivo y negativo, la densidad de energía del electrolito líquido es significativamente mayor que la de todas las baterías de litio de estado sólido. La razón por la que la batería secundaria de litio de estado sólido tiene una alta densidad de energía es porque el electrodo negativo puede usar materiales de litio metálico.

(3) ciclo de vida prolongado de todas las baterías de litio de estado sólido

Se espera que el electrolito sólido evite el problema de la formación y el crecimiento continuos de la película interfacial del electrolito sólido y las dendritas de litio que perforan el separador durante el proceso de carga y descarga del electrolito líquido, y puede mejorar en gran medida el rendimiento del ciclo y la vida útil de las baterías de litio metálico. . Se ha informado que las baterías de litio de metal de estado sólido de película delgada se pueden ciclar más de 45,000 veces, pero no hay informes de vida útil prolongada para baterías de metal de litio de gran capacidad. La razón principal es que el rendimiento del ciclo de los electrodos de metal de litio de gran capacidad de área (GG gt; 3 mAh / cm2) sigue siendo bajo. Pobre.

(4) Amplio rango de temperatura de funcionamiento para todas las baterías de litio-litio de estado sólido

Si las baterías de litio totalmente de estado sólido utilizan electrolitos sólidos inorgánicos, se espera que la temperatura máxima de funcionamiento aumente a 300 ° C. o incluso superior. En la actualidad, es necesario mejorar el rendimiento a baja temperatura de las baterías de litio de estado sólido de gran capacidad. El rango de temperatura de funcionamiento específico de la batería está relacionado principalmente con las características de temperatura alta y baja del electrolito y la resistencia de la interfaz.

(5) Amplia ventana electroquímica para todas las baterías de iones de litio de estado sólido

La ventana de estabilidad electroquímica de la batería de litio totalmente de estado sólido es amplia, posiblemente alcanzando los 5 V, lo que es adecuado para materiales de electrodo de alto voltaje y es beneficioso para aumentar aún más la densidad de energía. En la actualidad, las baterías de litio de película fina basadas en fosfato de nitruro de litio pueden funcionar a 4,8 V.

(6) Todas las baterías de litio-litio de estado sólido tienen ventajas de flexibilidad

Las baterías de litio totalmente de estado sólido se pueden preparar en baterías de película delgada y baterías flexibles, que se pueden usar en dispositivos médicos implantables y portátiles inteligentes en el futuro. En comparación con las baterías de litio de electrolito líquido flexible, el embalaje es más fácil y seguro.

(7) Recuperación conveniente de todas las baterías de litio de estado sólido

En términos generales, existen dos métodos para el reciclaje de baterías, uno es el método húmedo y el otro es el método seco. El método húmedo consiste en sacar el núcleo líquido tóxico y dañino, y el método seco consiste en extraer los ingredientes efectivos, como la trituración. La ventaja de la batería de litio de estado sólido es que no contiene líquido, por lo que, en teoría, no debería haber líquido residual y es relativamente fácil de manejar.