Visu cietvielu litija akumulatoru priekšrocības

Iemesls, kāpēc cietvielu litija jonu akumulators piesaistīs starptautiskos milžus, ir tāpēc, ka ir paredzēts atrisināt abus lielākos GG; izaicinājumi" kas pašlaik moka enerģijas akumulatoru rūpniecības potenciālos drošības apdraudējumus un zemu enerģijas blīvumu. Visu cietvielu litija bateriju priekšrocības salīdzinājumā ar šķidrajām litija jonu baterijām ietver:

(1) Cietvielu litija litija akumulatoram ir augsta drošība

Tā kā šķidrais elektrolīts satur viegli uzliesmojošus organiskos šķīdinātājus, pēkšņa temperatūras paaugstināšanās, kad rodas iekšējs īssavienojums, viegli izraisīs sadegšanu vai pat eksploziju. Ir nepieciešams uzstādīt drošības ierīces struktūru, kas iztur temperatūras paaugstināšanos un īssavienojumu. Tas palielinās izmaksas, taču tas joprojām nevar pilnībā atrisināt drošības problēmu. . Tesla, kas pretendē uz labāko BMS pasaulē, šogad Ķīnā vien izraisīja nopietnus ugunsgrēkus divos ModelS. Daudzi neorganiski cietie elektrolītu materiāli nav viegli uzliesmojoši, nerūsējoši, gaistoši, un tiem nav noplūdes problēmu. Paredzams, ka viņi pārvarēs arī litija dendritisko parādību. Tāpēc paredzams, ka visām cietvielu litija sekundārajām baterijām, kuru pamatā ir neorganiski cietie elektrolīti, būs augstas drošības īpašības. Polimēru cietajiem elektrolītiem joprojām ir zināms uzliesmošanas risks, taču, salīdzinot ar šķidro elektrolītu akumulatoriem, kas satur viegli uzliesmojošus šķīdinātājus, to drošība ir ievērojami uzlabojusies.

(2) Visiem cietvielu litija litija akumulatoriem ir augsts enerģijas blīvums

Šobrīd tirgū izmantoto litija jonu akumulatoru šūnu enerģijas blīvums ir līdz aptuveni 260Wh / kg, un izstrādājamo litija jonu akumulatoru enerģijas blīvums var sasniegt 300-320Wh / kg. Paredzams, ka cietvielu litija akumulatoriem, ja par negatīvo elektrodu tiek izmantots metāla litijs, akumulatora enerģijas blīvums sasniedz 300-400Wh / kg vai pat lielāku.

Jāatzīmē, ka, tā kā cietā elektrolīta blīvums ir lielāks nekā šķidrā elektrolīta blīvums, tai pašai pozitīvo un negatīvo elektrodu materiālu sistēmai šķidrā elektrolīta enerģijas blīvums ir ievērojami lielāks nekā visām cietvielu litija baterijām. Iemesls, kāpēc cietvielu litija sekundārajam akumulatoram ir augsts enerģijas blīvums, ir tāds, ka negatīvajā elektrodā var izmantot metāla litija materiālus.

(3) Visu cietvielu litija akumulatoru ilgs darbības laiks

Paredzams, ka cietais elektrolīts ļaus izvairīties no cietā elektrolīta starplikas plēves un litija dendritu nepārtrauktas veidošanās un augšanas problēmas šķidra elektrolīta uzlādes un izlādes procesa laikā caurdurot separatoru, un tas var ievērojami uzlabot metāla litija bateriju cikla veiktspēju un kalpošanas laiku. . Ir ziņots, ka plānās plēves cietvielu metāla litija baterijas var pārslēgt vairāk nekā 45 000 reižu, taču nav ziņu par lielas ietilpības litija metāla bateriju ilgo ciklu. Galvenais iemesls ir tas, ka liela laukuma litija metāla elektrodu (GG gt; 3mAh / cm2) cikla veiktspēja joprojām ir zema. Nabadzīgs.

(4) Plašs darba temperatūras diapazons visām cietvielu litija-litija baterijām

Ja cietvielu litija akumulatoros tiek izmantoti neorganiski cietie elektrolīti, paredzams, ka maksimālā darba temperatūra tiks paaugstināta līdz 300C? vai pat augstāk. Pašlaik ir jāuzlabo lielas ietilpības pilnīgi cietvielu litija bateriju darbība zemā temperatūrā. Īpašais akumulatora darbības temperatūras diapazons galvenokārt ir saistīts ar elektrolīta augstās un zemās temperatūras īpašībām un saskarnes pretestību.

(5) Plašs elektroķīmiskais logs visām cietvielu litija jonu baterijām

Cietvielu litija akumulatora elektroķīmiskās stabilitātes logs ir plašs, iespējams, sasniedz 5 V, kas ir piemērots augstsprieguma elektrodu materiāliem un ir noderīgs, lai vēl vairāk palielinātu enerģijas blīvumu. Pašlaik plāna plēves litija baterijas, kuru pamatā ir litija nitrīda fosfāts, var strādāt pie 4,8 V.

(6) Visām cietvielu litija-litija baterijām ir elastības priekšrocības

Cietvielu litija baterijas var sagatavot plānplēvju baterijās un elastīgās baterijās, kuras nākotnē var izmantot viedās valkājamās un implantējamās medicīnas ierīcēs. Salīdzinot ar elastīgām šķidrā elektrolīta litija baterijām, iepakošana ir vienkāršāka un drošāka.

(7) Visu cietvielu litija akumulatoru ērta atgūšana

Parasti akumulatoru pārstrādei ir divas metodes: viena ir mitra, bet otra - sausa. Mitrā metode ir toksiskā un kaitīgā šķidruma kodola izņemšana, bet sausā metode ir tādu efektīvu sastāvdaļu ekstrakcija kā sasmalcināšana. Cietvielu litija akumulatora priekšrocība ir tā, ka tajā nav šķidruma, tāpēc teorētiski nevajadzētu būt atkritumu šķidrumam, un ar to ir salīdzinoši vienkārši rīkoties.