Avantages de toutes les batteries au lithium à semi-conducteurs

La raison pour laquelle la batterie lithium-ion entièrement solide attirera les géants internationaux est qu'elle devrait résoudre les deux principaux défis de"" qui pèsent actuellement sur les risques de sécurité potentiels de l'industrie des batteries de puissance et la faible densité d'énergie. Les avantages de toutes les batteries au lithium à semi-conducteurs par rapport aux batteries lithium-ion liquides comprennent:

(1) La batterie lithium-lithium tout solide a des performances de sécurité élevées

Étant donné que l'électrolyte liquide contient des solvants organiques inflammables, une augmentation soudaine de la température lors d'un court-circuit interne provoquera facilement une combustion ou même une explosion. Il est nécessaire d'installer une structure de dispositif de sécurité qui résiste aux échauffements et aux courts-circuits. Cela augmentera le coût, mais cela ne peut toujours pas résoudre complètement le problème de sécurité. . La Tesla, qui prétend être le meilleur BMS au monde, a provoqué de graves incendies dans deux ModelS rien qu'en Chine cette année. De nombreux matériaux d'électrolyte solide inorganique sont ininflammables, non corrosifs, non volatils et ne présentent aucun problème de fuite. On s'attend également à ce qu'ils surmontent le phénomène dendritique du lithium. Par conséquent, toutes les batteries secondaires au lithium à l'état solide à base d'électrolytes solides inorganiques devraient avoir des caractéristiques de sécurité élevées. Les électrolytes solides polymères présentent toujours un certain risque combustible, mais par rapport aux batteries à électrolyte liquide contenant des solvants inflammables, leur sécurité est grandement améliorée.

(2) Toutes les batteries au lithium à l'état solide ont une densité d'énergie élevée

À l'heure actuelle, la densité énergétique des cellules de batterie lithium-ion utilisées sur le marché peut atteindre environ 260Wh / kg, et la densité énergétique des batteries lithium-ion en cours de développement peut atteindre 300-320Wh / kg. Pour les batteries au lithium entièrement solides, si le lithium métallique est utilisé comme électrode négative, la densité d'énergie de la batterie devrait atteindre 300-400Wh / kg, voire plus.

Il convient de noter que, puisque la densité de l'électrolyte solide est supérieure à celle de l'électrolyte liquide, pour le même système de matériaux d'électrode positive et négative, la densité d'énergie de l'électrolyte liquide est nettement supérieure à celle de toutes les batteries au lithium à l'état solide. La raison pour laquelle la batterie secondaire au lithium à l'état solide a une densité d'énergie élevée est que l'électrode négative peut utiliser des matériaux au lithium métallique.

(3) longue durée de vie de toutes les batteries au lithium à semi-conducteurs

On s'attend à ce que l'électrolyte solide évite le problème de la formation et de la croissance continues du film interfacial d'électrolyte solide et des dendrites de lithium perçant le séparateur pendant le processus de charge et de décharge de l'électrolyte liquide, et peut grandement améliorer les performances du cycle et la durée de vie des batteries au lithium métallique . Il a été rapporté que les batteries au lithium métal à l'état solide à couche mince peuvent être cyclées plus de 45 000 fois, mais il n'y a pas de rapports de longue durée de vie pour les batteries au lithium métal de grande capacité. La raison principale est que les performances de cycle des électrodes au lithium métal de grande capacité (GG gt; 3 mAh / cm2) sont encore faibles. Pauvres.

(4) Large plage de températures de fonctionnement pour toutes les batteries lithium-lithium à semi-conducteurs

Si les batteries au lithium entièrement solides utilisent des électrolytes solides inorganiques, la température de fonctionnement maximale devrait être augmentée à 300 ° C? ou même plus. À l'heure actuelle, les performances à basse température des batteries au lithium entièrement solides de grande capacité doivent être améliorées. La plage de température de fonctionnement spécifique de la batterie est principalement liée aux caractéristiques de température élevée et basse de l'électrolyte et de la résistance d'interface.

(5) Large fenêtre électrochimique pour toutes les batteries lithium-ion à semi-conducteurs

La fenêtre de stabilité électrochimique de la batterie au lithium à semi-conducteurs est large, pouvant atteindre 5 V, ce qui convient aux matériaux d'électrode haute tension et est bénéfique pour augmenter davantage la densité d'énergie. À l'heure actuelle, les batteries au lithium à couche mince à base de phosphate de nitrure de lithium peuvent fonctionner à 4,8V.

(6) Toutes les batteries lithium-lithium à semi-conducteurs présentent des avantages de flexibilité

Les batteries au lithium entièrement solides peuvent être préparées en batteries à couche mince et en batteries flexibles, qui pourront être utilisées dans les dispositifs médicaux portables et implantables intelligents à l'avenir. Comparé aux batteries au lithium à électrolyte liquide flexible, l'emballage est plus facile et plus sûr.

(7) Récupération pratique de toutes les batteries au lithium à semi-conducteurs

D'une manière générale, il existe deux méthodes de recyclage des batteries, l'une est la méthode humide et l'autre est la méthode sèche. La méthode humide consiste à éliminer le noyau liquide toxique et nocif, et la méthode sèche consiste à extraire les ingrédients efficaces tels que le broyage. L'avantage de la batterie au lithium à l'état solide est qu'elle ne contient pas de liquide, donc en théorie, il ne devrait pas y avoir de déchets liquides, et elle est relativement simple à manipuler.