Tüm Katı Hal Lityum Pilin Avantajları

Tüm katı hal lityum-iyon piluluslararası devleri çekecek nedeni şu anda güç pil potansiyel güvenlik tehlikeleri ve düşük enerji yoğunluğu veba iki büyük "sorunları" çözmek için bekleniyor olmasıdır. Tüm katı hal lityum pillerin sıvı lityum-iyon pillere göre avantajları şunlardır:

(1) Tamamen katı hal lityum-lityum pil yüksek güvenlik performansına sahiptir

Sıvı elektrolit yanıcı organik çözücüler içerdiğinden, bir iç kısa devre oluştuğunda sıcaklıkan ani bir artış kolayca yanma ve hatta patlamaya neden olacaktır. Sıcaklık artışına ve kısa devreye dayanıklı bir güvenlik cihazı yapısı nın kurulması gerekmektedir. Bu maliyeti artıracak, ama yine de tamamen güvenlik sorunu çözemez. . Dünyanın en iyi BMS olduğunu iddia eden Tesla, bu yıl sadece Çin'de iki modelde ciddi yangınlara neden oldu. Birçok inorganik katı elektrolit maddesi yanıcı olmayan, aşındırıcı olmayan, uçucu olmayan maddelerdir ve sızıntı problemi yoktur. Ayrıca lityum dendritik fenomenin üstesinden gelmeleri bekleniyor. Bu nedenle, inorganik katı elektrolitlere dayalı tüm katı hal lityum ikincil pillerin yüksek güvenlik özelliklerine sahip olması beklenmektedir. Polimer katı elektrolitler hala belirli bir yanıcı riski vardır, ancak yanıcı çözücüler içeren sıvı elektrolit piller ile karşılaştırıldığında, onların güvenliği büyük ölçüde geliştirilmiştir.

(2) Tüm katı hal lityum lityum pil yüksek enerji yoğunluğuna sahiptir

Şu anda, piyasada kullanılan lityum-iyon pil hücrelerinin enerji yoğunluğu yaklaşık 260Wh/kg'dır ve geliştirilmekte olan lityum-iyon pillerin enerji yoğunluğu 300-320Wh/kg'a ulaşabilir. Tamamen katı hal lilityum piller için, metal lityum negatif elektrot olarak kullanılırsa, pil enerji yoğunluğunun 300-400Wh/kg veya daha yüksek olması beklenir.

Katı elektrolit yoğunluğu sıvı elektrolitin yoğunluğu sıvı elektrolitten daha yüksek olduğundan, pozitif ve negatif elektrot malzemelerinin aynı sistemi için sıvı elektrolitin enerji yoğunluğunun tüm katı hal lityum pillerden önemli ölçüde daha yüksek olduğu unutulmamalıdır. Tüm katı hal lityum ikincil pilin yüksek enerji yoğunluğuna sahip olmasının nedeni negatif elektrotun metal lityum malzemeler kullanabmış olmasıdır.

(3) Tüm katı hal lityum pilin uzun çevrim ömrü

Katı elektrolitin sıvı elektrolitin şarj ve boşaltma işlemi sırasında ayırıcıyı delici katı elektrolit interfacial film ve lityum dendritlerin sürekli oluşumu ve büyümesi problemini önlemesi ve metal lityum pillerin çevrim performansını ve kullanım ömrünü büyük ölçüde artırması beklenmektedir. İnce film tamamen katı hal metal lityum pillerin 45.000'den fazla kez bisiklete bindirilebildiği bildirilmiştir, ancak büyük kapasiteli lityum metal piller için uzun çevrim ömrü bildirilmemiştir. Bunun temel nedeni, yüksek alan kapasiteli lityum metal elektrotların (>3mAh/cm2) çevrim performansının hala düşük olmasıdır. Zavallı.

(4) Tüm katı hal lityum-lityum piller için geniş çalışma sıcaklığı aralığı

Tüm katı hal lityum piller inorganik katı elektrolitkullanıyorsa, maksimum çalışma sıcaklığının 300C'ye çıkarılması mı beklenmektedir? ya da daha yüksek. Şu anda, büyük kapasiteli tüm katı hal lityum pillerin düşük sıcaklık performansının iyileştirilmesi gerekmektedir. Özel pil çalışma sıcaklığı aralığı esas olarak elektrolit ve arayüz direncinin yüksek ve düşük sıcaklık özellikleri ile ilgilidir.

(5) Tüm katı hal lityum-iyon piller için geniş elektrokimyasal pencere

Tüm katı hal lityum pilin elektrokimyasal stabilite penceresi geniştir, muhtemelen yüksek voltajlı elektrot malzemeleri için uygun olan 5V'a ulaşır ve enerji yoğunluğunu daha da artırmak için faydalıdır. Şu anda lityum nitrür fosfata dayalı ince film lityum piller 4.8V'de çalışabilir.

(6) Tüm katı hal lityum-lityum piller esneklik avantajlarına sahiptir

Tamamen katı hal lilityum piller, gelecekte akıllı giyilebilir ve implante edilebilir tıbbi cihazlarda kullanılabilecek ince film piller ve esnek piller halinde hazırlanabilir. Esnek sıvı elektrolit lityum pillerile karşılaştırıldığında, ambalajlama daha kolay ve daha güvenlidir.

(7) Tüm katı hal lityum pilin uygun şekilde geri kazanılması

Genel olarak konuşursak, pil geri dönüşümü için iki yöntem vardır, biri ıslak yöntem, diğeri ise kuru yöntemdir. Islak yöntem toksik ve zararlı sıvı çekirdek çıkarmak için, ve kuru yöntem kırma gibi etkili maddeler ayıklamaktır. Tüm katı hal lityum pil avantajı içinde hiçbir sıvı olmasıdır, bu yüzden teorik olarak hiçbir atık sıvı olmalıdır, ve işlemek için nispeten basittir.