Pin Lithium toàn trạng thái rắn là gì?

Pin lithium toàn trạng thái rắn là pin lithium sử dụng vật liệu điện cực rắn và vật liệu điện phân rắn và không chứa bất kỳ chất lỏng nào. Nó chủ yếu bao gồm pin lithium-ion trạng thái rắn và pin lithium kim loại trạng thái rắn. Sự khác biệt là trước đây không chứa lithium kim loại trong điện cực âm, và sau này Điện cực âm là kim loại lithium.

Pin lithium-ion lỏng truyền thống và pin lithium-ion toàn trạng thái rắn Từ thời điểm xuất hiện, pin lithium kim loại trạng thái rắn sớm hơn pin lithium-ion lỏng, nhưng trong những ngày đầu, hiệu suất điện hóa, an toàn, Sản xuất kỹ thuật đã không thể đáp ứng các yêu cầu ứng dụng. Thông qua cải tiến liên tục, các chỉ số kỹ thuật toàn diện của pin lithium-ion lỏng đã dần đáp ứng nhu cầu ứng dụng của thị trường điện tử tiêu dùng, và kể từ đó đã được chấp nhận bởi nhiều thị trường hơn. Từ quan điểm của xu hướng phát triển công nghệ, so với pin lithium-ion lỏng, pin lithium kim loại trạng thái rắn có thể có những lợi thế về hiệu suất an toàn tốt, mật độ năng lượng cao và tuổi thọ dài. Trong những năm gần đây, vật liệu điện phân rắn, đặc biệt là vật liệu điện phân sunfua, đã có những bước đột phá lớn trong độ dẫn điện ion. Do đó, công nghệ pin lithium trạng thái rắn đã dần thu hút sự chú ý của các tổ chức nghiên cứu và phát triển và các doanh nghiệp lớn trên toàn thế giới.

Phân loại tất cả pin lithium trạng thái rắn:

Với sự gia tăng của cơn sốt pin lithium toàn trạng thái rắn, nhiều loại pin lithium "trạng thái rắn" hoặc "trạng thái rắn" khác nhau đã xuất hiện lần này đến trạng thái khác, và có một hiện trạng nhầm lẫn. Bảy loại khái niệm liên quan đến pin lithium trạng thái rắn đã xuất hiện được sắp xếp và một bản tóm tắt sơ bộ được thực hiện.

Pin lithium lỏng: Pin lithium không chứa chất điện phân rắn trong quá trình sản xuất mà chỉ chứa chất điện giải lỏng, bao gồm pin lithium ion lỏng và pin lithium kim loại lỏng.

Pin lithium điện giải gel: Chất điện phân lỏng trong lõi pin ở dạng chất điện phân gel và lõi pin không chứa chất điện phân rắn, thực sự thuộc loại pin lithium ion lỏng.

Pin lithium bán rắn: Trong pha điện giải của tế bào, một nửa khối lượng hoặc thể tích là chất điện phân rắn, và nửa còn lại là chất điện phân lỏng; hoặc điện cực ở một đầu của tế bào là tất cả các rắn và điện cực khác có chứa chất lỏng.

Pin lithium gần như rắn: Chất điện phân của tế bào chứa một lượng chất điện giải rắn và chất điện phân lỏng nhất định, và khối lượng hoặc thể tích của chất điện phân lỏng nhỏ hơn tỷ lệ chất điện phân rắn.

Pin lithium trạng thái rắn: Một pin có chứa tỷ lệ khối lượng hoặc thể tích cao hơn của chất điện phân rắn và một lượng nhỏ chất điện phân lỏng trong pin được gọi là "pin lithium trạng thái rắn" bởi một số nhà nghiên cứu, nhưng điều này thực sự không phải là pin lithium toàn trạng thái rắn. Pin lithium rắn-lỏng lai: Cả chất điện phân rắn và chất điện phân lỏng đều tồn tại trong pin. Bao gồm các pin lithium bán rắn, quasi-rắn và trạng thái rắn nói trên, tất cả đều là pin lithium rắn-lỏng lai. Vì không cần phải phân loại nhân tạo theo tỷ lệ rắn-lỏng, và sẽ không có sự mơ hồ, nên sử dụng thuật ngữ này, còn có thể được gọi là "pin lithium điện phân rắn-lỏng hỗn hợp".

Pin lithium trạng thái rắn: Lõi pin bao gồm các điện cực trạng thái rắn và vật liệu điện phân trạng thái rắn. Lõi pin không chứa bất kỳ phần khối lượng và thể tích nào của chất điện phân lỏng trong phạm vi nhiệt độ hoạt động. Nó cũng có thể được gọi là "pin lithium điện phân trạng thái rắn". Những người có khả năng sạc và xả chu kỳ có thể được gọi là "tất cả các pin lithium thứ cấp trạng thái rắn" hoặc "tất cả các pin lithium điện phân rắn thứ cấp".

Tóm lại, theo các chất điện giải khác nhau, pin lithium có thể được chia thành ba loại: pin lithium lỏng, pin lithium rắn-lỏng hỗn hợp và pin lithium hoàn toàn rắn. Theo sự khác biệt của điện cực âm, nó có thể được chia thành pin kim loại lithium có điện cực âm là kim loại lithium và pin lithium ion có điện cực âm không chứa kim loại lithium.