Jaké jsou vyspělé technologie pro lithium-iontové baterie?

1. Plná životnost2+
V současné době se na trhu používají tekuté lithium-iontové baterie, proto se jim také říká tekuté lithium-iontové baterie. Stručně řečeno, je to plně polovodičová lithium-iontová baterie. Všechny jeho součásti jsou pevné a pevné elektrolyty nahrazují tekuté elektrolyty a separátory tradičních lithium-iontových baterií.
Ve srovnání s tekutými lithium-iontovými bateriemi mají zcela pevné elektrolyty následující výhody: Má velmi dobrou bezpečnost a tepelnou odolnost a může pracovat po dlouhou dobu v rozsahu 60-120 stupňů. Široké elektrochemické okno, až 5 V, může být přizpůsobeno vysokonapěťovým materiálům; pouze ionty lithia, žádné elektrony; má jednoduchý chladicí systém a vysokou hustotu chlazení; vhodné pro ultratenké a flexibilní baterie. Ale její nedostatky jsou také zřejmé, to znamená, že baterie má nízkou vodivost na jednotku plochy, nízký měrný výkon při pokojové teplotě a vysokou cenu. Velkokapacitní baterie je obtížné industrializovat.
Hustota výkonu, stabilita cyklu, bezpečnostní výkon, výkon při vysokých a nízkých teplotách a životnost polovodičových lithium-iontových baterií úzce souvisí s výkonem materiálu elektrolytu. Pevné elektrolyty lze rozdělit na polymerní elektrolyty (obvykle složené z PEO, LiTFSI atd.) a anorganické elektrolyty (jako jsou oxidy a sulfidy). Technologie plně polovodičových baterií je považována za klíč k dalšímu vývoji. Jak technologie stále dospívá, všechny problémy budou vyřešeny.

2. Baterie s vysokou hustotou energie z ternárního materiálu
S rozvojem technologie lithium-iontových baterií s vysokou energetickou hustotou přitahovaly ternární katodové materiály širokou pozornost. Ternární katodové materiály jsou široce používány v oblasti skladování energie kvůli jejich vysoké specifické kapacitě, dobré stabilitě cyklu a nízké ceně. Hustotu energie ternárního katodového materiálu lze účinně zvýšit zvýšením napětí baterie a obsahu niklového prvku v materiálu.
Teoreticky mají ternární materiály přirozené výhody ve vysokém napětí: standardní hodnota ternárních katodových materiálů je 4,35 V. Při této hodnotě mohou ternární materiály také udržovat dobrou stabilitu cyklu. Když se nabíjecí napětí zvýší na 4,5 V, kapacita symetrického materiálu (333, 442) může dosáhnout 190 a výkon cyklu je také dobrý, zatímco výkon cyklu (532) je o něco horší; když napětí dosáhne 4,6 V, má ternární materiál Výkon cyklu se začíná zhoršovat a bobtnání se stává závažnějším. V současné době je praktická aplikace ternárních vysokonapěťových katodových materiálů omezena vysokonapěťovým elektrolytem.
By increasing the Ni content to increase the energy density of the ternary system, high Ni ternary systems are currently commonly used, that is, high Ni ternary systems with Ni mole fraction >0.6. Tento systém má výhody vysoké specifické kapacity a nízkých nákladů, ale má problémy se skladováním. Lithium má problémy, jako je slabá schopnost a špatná tepelná stabilita. Proto je jeho úprava účinným způsobem, jak zlepšit jeho výkon. Mikronano velikost a morfologie jsou důležitými faktory, které určují výkon ternárních katod s vysokým Ni. Stávající výzkum získává hlavně kulové částice malé velikosti a vysokého specifického povrchu prostřednictvím rovnoměrné disperze na povrchu elektrody.