Ưu điểm của tất cả pin Lithium trạng thái rắn

Lý do tại sao pin lithium-ion toàn trạng thái rắn sẽ thu hút các gã khổng lồ quốc tế là bởi vì nó được dự kiến sẽ giải quyết hai "thách thức" lớn hiện đang gây ra các mối nguy hiểm an toàn tiềm ẩn cho ngành công nghiệp pin điện và mật độ năng lượng thấp. Ưu điểm của tất cả các pin lithium trạng thái rắn so với pin lithium-ion lỏng bao gồm:

(1) Pin lithium-lithium toàn trạng thái rắn có hiệu suất an toàn cao

Vì chất điện phân lỏng có chứa dung môi hữu cơ dễ cháy, sự gia tăng nhiệt độ đột ngột khi xảy ra đoản mạch bên trong sẽ dễ gây cháy hoặc thậm chí nổ. Nó là cần thiết để cài đặt một cấu trúc thiết bị an toàn chống lại sự gia tăng nhiệt độ và ngắn mạch. Điều này sẽ làm tăng chi phí, nhưng nó vẫn không thể giải quyết hoàn toàn vấn đề an toàn. . Tesla, được tuyên bố là BMS tốt nhất trên thế giới, đã gây ra các vụ cháy nghiêm trọng chỉ riêng ở hai model ở Trung Quốc trong năm nay. Nhiều vật liệu điện phân rắn vô cơ không cháy, không ăn mòn, không dễ bay hơi và không có vấn đề rò rỉ. Chúng cũng được kỳ vọng sẽ khắc phục hiện tượng đuôi cáo lithium. Do đó, tất cả pin lithium thứ cấp trạng thái rắn dựa trên chất điện phân rắn vô cơ dự kiến sẽ có đặc tính an toàn cao. Chất điện phân rắn polymer vẫn có nguy cơ cháy nhất định, nhưng so với pin điện phân lỏng có chứa dung môi dễ cháy, sự an toàn của chúng được cải thiện rất nhiều.

(2) Tất cả pin lithium lithium trạng thái rắn có mật độ năng lượng cao

Hiện nay, mật độ năng lượng của pin lithium-ion được sử dụng trên thị trường lên đến khoảng 260Wh / kg, và mật độ năng lượng của pin lithium-ion đang được phát triển có thể đạt 300-320Wh / kg. Đối với pin lithium toàn trạng thái rắn, nếu lithium kim loại được sử dụng làm điện cực âm, mật độ năng lượng pin dự kiến sẽ đạt 300-400Wh / kg, hoặc thậm chí cao hơn.

Cần lưu ý rằng vì mật độ chất điện phân rắn cao hơn so với chất điện phân lỏng, đối với cùng một hệ thống vật liệu điện cực dương và âm, mật độ năng lượng của chất điện phân lỏng cao hơn đáng kể so với tất cả các pin lithium trạng thái rắn. Lý do tại sao pin thứ cấp lithium toàn trạng thái rắn có mật độ năng lượng cao là vì điện cực âm có thể sử dụng vật liệu lithium kim loại.

(3) Tuổi thọ chu kỳ dài của tất cả pin lithium thể rắn

Chất điện phân rắn dự kiến sẽ tránh được vấn đề hình thành liên tục và tăng trưởng của màng liên mặt bằng điện phân rắn và các dendrites lithium xuyên qua bộ tách trong quá trình sạc và xả của chất điện phân lỏng, và có thể cải thiện đáng kể hiệu suất chu kỳ và tuổi thọ của pin lithium kim loại. Nó đã được báo cáo rằng màng mỏng tất cả các pin lithium kim loại trạng thái rắn có thể được đạp xe hơn 45.000 lần, nhưng không có báo cáo về tuổi thọ chu kỳ dài cho pin kim loại lithium công suất lớn. Lý do chính là hiệu suất chu kỳ của các điện cực kim loại lithium công suất cao (>3mAh / cm2) vẫn còn thấp. Nghèo.

(4) Phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng cho tất cả các pin lithium-lithium thể rắn

Nếu pin lithium tất cả các trạng thái rắn sử dụng chất điện phân rắn vô cơ, nhiệt độ hoạt động tối đa dự kiến sẽ được tăng lên 300C? hoặc thậm chí cao hơn. Hiện nay, hiệu suất nhiệt độ thấp của pin lithium toàn trạng thái rắn công suất lớn cần phải được cải thiện. Phạm vi nhiệt độ hoạt động của pin cụ thể chủ yếu liên quan đến các đặc tính nhiệt độ cao và thấp của điện phân và khả năng chống giao diện.

(5) Cửa sổ điện hóa rộng cho tất cả pin lithium-ion trạng thái rắn

Cửa sổ ổn định điện hóa của pin lithium toàn trạng thái rắn rộng, có thể đạt 5V, phù hợp với vật liệu điện cực cao áp và có lợi để tăng thêm mật độ năng lượng. Hiện nay, pin lithium màng mỏng dựa trên lithium nitride phosphate có thể hoạt động ở 4.8V.

(6) Tất cả pin lithium-lithium thể rắn đều có lợi thế về tính linh hoạt

Pin lithium trạng thái rắn có thể được chuẩn bị thành pin màng mỏng và pin linh hoạt, có thể được sử dụng trong các thiết bị y tế thông minh và cấy ghép trong tương lai. So với pin lithium điện phân lỏng linh hoạt, bao bì dễ dàng và an toàn hơn.

(7) Thu hồi thuận tiện tất cả pin lithium trạng thái rắn

Nói chung, có hai phương pháp để tái chế pin, một là phương pháp ướt và phương pháp còn lại là phương pháp khô. Phương pháp ướt là lấy lõi lỏng độc hại và có hại, và phương pháp khô là chiết xuất các thành phần hiệu quả như nghiền. Ưu điểm của pin lithium toàn trạng thái rắn là không có chất lỏng trong đó, vì vậy về mặt lý thuyết không nên có chất lỏng thải, và nó tương đối đơn giản để xử lý.