¿Cuáles son las posibles ventajas de las baterías secundarias de litio totalmente sólidas?

La batería secundaria de litio totalmente sólida ha atraído la atención de los gigantes internacionales porque se espera que resuelva los dos "desafíos" que actualmente plagan la industria de las baterías de energía: peligros de seguridad y baja densidad de energía. Las ventajas de las baterías de litio totalmente sólidas sobre las baterías de iones de litio líquidas incluyen:

(1) Alto rendimiento de seguridad

Dado que el electrolito líquido contiene disolventes orgánicos inflamables, un aumento repentino de la temperatura en caso de un cortocircuito interno puede provocar fácilmente una combustión o incluso una explosión. Es necesario instalar una estructura de dispositivos de seguridad que resistan el aumento de temperatura y eviten cortocircuitos. Esto aumentará los costos, pero aún no puede resolver completamente el problema de seguridad. Tesla, conocido como BMS, es el mejor del mundo. Solo en este año, dos ModelS tuvieron un incendio grave.

Muchos materiales de electrolitos sólidos inorgánicos no son inflamables, no corrosivos, no volátiles y no presentan problemas de fugas. También se espera que superen el fenómeno de las dendritas de litio. Por lo tanto, se espera que las baterías secundarias de litio totalmente sólidas basadas en electrolitos sólidos inorgánicos tengan características de alta seguridad.

Los electrolitos sólidos de polímero todavía tienen ciertos riesgos de combustión, pero en comparación con las baterías de electrolitos líquidos que contienen disolventes inflamables, la seguridad también mejora considerablemente.

(2) alta densidad de energía

En la actualidad, la densidad de energía del núcleo de las baterías de iones de litio utilizadas 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 totalmente sólidas, si el electrodo negativo utiliza litio metálico, se espera que la densidad de energía de la batería alcance los 300-400Wh / kg, o incluso más.

Cabe señalar que debido a que la densidad de los electrolitos sólidos es más alta que la de los electrolitos líquidos, la densidad de energía de las baterías de litio de electrolitos líquidos es significativamente más alta que la de las baterías de litio totalmente sólidas para el mismo sistema de materiales positivos y negativos. La razón por la que la batería secundaria de litio completamente sólida tiene una alta densidad de energía es porque es probable que el electrodo negativo utilice materiales de litio metálicos.

(3) ciclo de vida largo

Se espera que los electrolitos sólidos eviten el problema de la formación y el crecimiento continuos de membranas de interfaz de electrolitos sólidos durante la carga y descarga de electrolitos líquidos y el problema del diafragma dendrítico de litio, que puede mejorar en gran medida la circulación y la vida útil de las baterías de litio metálicas.

Se ha informado que la batería de metal de litio completamente sólida de película delgada puede realizar un ciclo de 45,000 veces, pero en la actualidad, no se ha informado que las baterías de metal de litio de gran capacidad tengan una vida útil prolongada, principalmente el metal de litio de alta capacidad actual. El electrodo (& GT; 3 mAh / cm2) tiene un rendimiento cíclico deficiente.

(4) Amplio rango de temperatura de funcionamiento

Si todas las baterías de litio sólidas utilizan electrolitos sólidos inorgánicos, se espera que la temperatura máxima de funcionamiento aumente a 300 ° C o incluso más. En la actualidad, es necesario mejorar el rendimiento a baja temperatura de las baterías de litio totalmente sólidas de gran capacidad. El rango de temperatura de funcionamiento de baterías específicas está relacionado principalmente con las características de alta y baja temperatura de los electrolitos y las resistencias de interfaz.

(5) Ancho de la ventana electroquímica

Es probable que el ancho de la ventana de estabilidad electroquímica de la batería de litio totalmente sólida alcance los 5 V, lo que es adecuado para el material del electrodo Gaodianya y es propicio para mejorar 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) Flexibilidad

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

(7) Conveniencia de la recuperación

El reciclaje de baterías es generalmente de dos métodos, uno en húmedo y el otro en seco. El método húmedo consiste en eliminar los núcleos líquidos tóxicos y dañinos del interior, y el método seco consiste en eliminar los ingredientes efectivos, como la fragmentación. La ventaja de las baterías de litio totalmente sólidas es que no contienen líquidos en sí mismas, por lo que, en teoría, no debería haber ningún líquido residual, que es relativamente sencillo de manejar.

La página contiene el contenido de la traducción automática.