您知道固态锂离子电池的特性吗?
什么是固态锂离子电池?人类社会的进步离不开社会各界的努力,各种电子产品的升级离不开设计师的努力。实际上,很多人并不了解电子产品的组成,例如固态锂离子电池。
在当前的锂离子电池系统下,依靠高镍三元阳极,硅碳阳极和电解质的组合将在3-5年内达到性能(能量密度的上限为350Wh / Kg),但仍不能满足动力锂电池的安全性。 ,能量密度和成本要求。
在当前的各种新电池系统中,固态电池使用新的固体电解质来代替当前的有机电解质和隔膜,所述有机电解质和隔膜具有高安全性和高体积能量密度。同时,它们与不同的新型高能电极系统(如锂硫系统,金属-空气系统等)兼容,具有广泛的适应性,可以进一步提高质量能密度,从而有望成为下一代动力电池的最终解决方案。
液体电解质易燃易爆,在充电过程中锂枝晶的生长很容易刺穿隔膜,导致电池短路并造成安全隐患。固体电解质可以抑制锂枝晶,不易燃烧,不易爆炸,不存在电解质泄漏,并且在高温下不引起副反应。
使用有机电解质的传统锂离子电池很可能会在异常情况(例如过度充电和内部短路)下使电解质加热,这可能会导致自燃甚至爆炸。所有固态锂离子电池均基于不易燃,不腐蚀,不挥发且无泄漏问题的固态材料。
液体电解质电池的能量密度可以达到300Wh / kg,但超过500Wh / kg被认为是不可能的。在使用全固态电解质之后,电池不需要使用嵌入锂的石墨阳极,而直接使用金属锂作为阳极,这可以大大减少阳极材料的数量,并显着提高整个电池的能量密度。
固态电池研发可以提供的能量密度基本可以达到300-400Wh / kg。传统的锂离子电池使用有机液体电解质。
在过度充电和内部短路等异常情况下,电池很容易产生热量,导致电解液膨胀,着火甚至爆炸,从而构成严重的安全隐患。许多无机固体电解质材料是不易燃,不腐蚀,不挥发的,并且没有泄漏问题。
与包含易燃溶剂的液体电解质相比,聚合物固体电解质极大地提高了电池安全性。固体电解质不需要隔膜和电解质,可以节省近40%的体积和25%的质量。
如果新的正负电极材料(锂金属负电极)可以使电化学窗口达到5V以上,则有望将能量密度提高到500Wh / Kg。固体电解质解决了在液体电解质的充放电过程中形成的固体电解质界面膜以及锂枝晶现象的问题,大大提高了锂电池的循环性能和使用寿命。
理想情况下,循环性能极佳,可以达到约45,000次。 。
本文只能使您对固态锂离子电池有一个初步的了解。这对您入门很有帮助。
同时,您需要继续进行总结,以便提高您的专业技能。也欢迎您讨论本文的一些知识点。