ແບດເຕີລີ່ Solid-state: ເມື່ອໃດທີ່ "ທົດແທນ" ກາຍເປັນ "ຕົ້ນຕໍ"?

ຫມໍ້ໄຟ Solid-stateກໍາລັງກາຍເປັນແຫຼ່ງພະລັງງານໃນຍຸກຕໍ່ໄປ, ແຕ່ແບດເຕີລີ່ແຂງ-ແຫຼວແບບປະສົມມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະເຮັດການຄ້າເປັນຄັ້ງທໍາອິດແລະເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນຂົວທີ່ສໍາຄັນລະຫວ່າງຈຸລັງ lithium-ion ຂອງແຫຼວໃນທຸກມື້ນີ້ແລະລະບົບຂອງລັດທັງຫມົດໃນອະນາຄົດ.

ແບດເຕີລີ່ລັດແຂງແມ່ນຫຍັງ

ແບດເຕີລີ່ Solid-state ທົດແທນ electrolytes ຂອງແຫຼວທີ່ຕິດໄຟດ້ວຍວັດສະດຸແຂງໃນຂະນະທີ່ເຮັດໃຫ້ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານສູງຂຶ້ນແລະປະສິດທິພາບຄວາມປອດໄພທີ່ດີກວ່າ. cathodes ຂອງເຂົາເຈົ້າສາມາດນໍາໃຊ້ວັດສະດຸທີ່ມີພະລັງງານສູງເຊັ່ນ: ທາດປະສົມ manganese ທີ່ອຸດົມສົມບູນ lithium, ໃນຂະນະທີ່ anode ສາມາດປະສົມປະສານ nano-silicon ແລະ graphite ເພື່ອຊຸກຍູ້ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານໄປສູ່ 300-450 Wh / kg.

ທາດອິເລັກໂທຼນິກແຂງຖື lithium ion ໂດຍບໍ່ມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການຮົ່ວໄຫຼ ແລະຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງຄວາມຮ້ອນທີ່ລະບາຍຄວາມຮ້ອນລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.

anodes ຄວາມອາດສາມາດສູງແລະ cathodes ແຮງດັນສູງໃຫ້ຫມໍ້ໄຟຂອງ solid-state ມີທ່າແຮງສໍາລັບໄລຍະການຂັບລົດຕໍ່ໄປອີກແລ້ວໃນຍານພາຫະນະໄຟຟ້າແລະການປັບປຸງຄວາມອົດທົນໃນ drones ຫຼືລະບົບເກັບຮັກສາພະລັງງານ.

ປະສົມຂອງແຂງ-ຂອງແຫຼວເປັນການຫັນປ່ຽນ

ບົດຄວາມຈໍາແນກແບດເຕີລີ່ lithium ຂອງແຫຼວ, ທາດປະສົມຂອງແຫຼວ, ແລະແບດເຕີຣີ້ລັດ lithium ທັງຫມົດ, ໂດຍເນັ້ນຫນັກວ່າການອອກແບບປະສົມແມ່ນຂັ້ນຕອນຂອງການຫັນປ່ຽນທີ່ສໍາຄັນ. ແບດເຕີຣີເຄິ່ງແຂງ, ເຄິ່ງແຂງ, ແລະ "ແຂງ" ຢູ່ໃນຕະຫຼາດສ່ວນໃຫຍ່ຕົກຢູ່ໃນປະເພດປະສົມນີ້, ແຕກຕ່າງກັນພຽງແຕ່ໃນອັດຕາສ່ວນຂອງແຫຼວກັບ electrolyte ແຂງ.

ແບດເຕີຣີ້ແຂງ-ຂອງແຫຼວແບບປະສົມຍັງບັນຈຸມີອິເລັກໂທຣໄລຂອງແຫຼວ, ເຊິ່ງຊ່ວຍປັບປຸງການຕິດຕໍ່ກັບວັດສະດຸທີ່ໃຊ້ໄດ້ ແລະ ເຮັດໃຫ້ການຜະລິດງ່າຍຂຶ້ນ.

ແບດເຕີຣີທີ່ແຂງທັງຫມົດປະກອບດ້ວຍພຽງແຕ່ electrolyte ແຂງ, ສະຫນອງຄວາມປອດໄພພາຍໃນທີ່ດີກວ່າແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານທາງທິດສະດີທີ່ສູງຂຶ້ນແຕ່ປະເຊີນກັບສິ່ງທ້າທາຍດ້ານວິສະວະກໍາທີ່ຮຸນແຮງກວ່າໃນມື້ນີ້.

ອຸ​ປະ​ສັກ​ທາງ​ດ້ານ​ວິ​ຊາ​ການ​ເພື່ອ​ຄວາມ​ເຂັ້ມ​ແຂງ​ຢ່າງ​ເຕັມ​ທີ່​

ເຖິງວ່າຫຼາຍບໍລິສັດ ແລະສະຖາບັນຄົ້ນຄວ້າທົ່ວໂລກກຳລັງລົງທຶນໃນເທັກໂນໂລຍີຂອງລັດແຂງ, ແຕ່ບໍ່ມີຫ້ອງໄຟຟ້າລັດແຂງທີ່ມີຄວາມຈຸຂະໜາດໃຫຍ່ໃດທີ່ເໝາະສົມກັບແບັດເຕີຣີ lithium-ion ແຫຼວທັງດ້ານປະສິດທິພາບ ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ. ຄວາມຫຍຸ້ງຍາກຫຼັກແມ່ນຢູ່ໃນການໂຕ້ຕອບຂອງແຂງ - ແຂງ, ບ່ອນທີ່ວັດສະດຸ electrolyte ແຂງເຮັດໃຫ້ມັນຍາກທີ່ຈະຮັກສາການຕິດຕໍ່ທີ່ໃກ້ຊິດກັບ electrodes ໃນລະຫວ່າງການຂີ່ລົດຖີບແລະປະລິມານການປ່ຽນແປງ.

ເສັ້ນທາງໃນປະຈຸບັນປະກອບມີໂພລີເມີ, ຟິມບາງໆ, ຊູນຟິດ, ແລະແບດເຕີລີ່ oxide solid-state, ແຕ່ລະຄົນມີຂໍ້ດີແລະຂໍ້ຈໍາກັດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.

ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ຈຸລັງແຂງຂອງໂພລີເມີກໍາລັງຕໍ່ສູ້ຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຫ້ອງແລະມີ cathodes ແຮງດັນສູງ, ໃນຂະນະທີ່ລະບົບ sulfide ມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ກັບອາກາດແລະຕ້ອງການເງື່ອນໄຂການຜະລິດທີ່ຕ້ອງການ.

ຍຸດທະສາດການແຂງຕົວພາຍໃນ

ເພື່ອເອົາຊະນະບັນຫາໃນການໂຕ້ຕອບໃນຂະນະທີ່ນໍາໃຊ້ໂຄງສ້າງພື້ນຖານຂອງ lithium-ion ທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສະເຫນີວິທີການແຂງຢູ່ໃນບ່ອນສໍາລັບ electrolytes ແຂງ - ແຫຼວປະສົມ. ໃນ​ລະ​ຫວ່າງ​ການ​ປະ​ກອບ​ໂທລະ​ສັບ​ມື​ຖື​, ເປັນ​ຄາ​ຣະ​ວາ​ຂອງ​ແຫຼວ​ຮັບ​ປະ​ກັນ​ການ wetting ແລະ​ການ​ຕິດ​ຕໍ່​ທີ່​ດີ​; ຕໍ່ມາ, ປະຕິກິລິຍາທາງເຄມີ ຫຼື ເຄມີໄຟຟ້າຈະປ່ຽນທັງໝົດ ຫຼື ບາງສ່ວນຂອງຂອງແຫຼວນີ້ເປັນ electrolyte ແຂງພາຍໃນຈຸລັງ.

ວິທີການນີ້ປັບປຸງການຕິດຕໍ່ຂອງ electrode-electrolyte, ສະກັດກັ້ນການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ lithium dendrite, ແລະສ້າງຄວາມສົມດຸນຄວາມປອດໄພ, ແຮງດັນສູງ, ແລະປະສິດທິພາບການສາກໄຟໄວ.

ມັນຍັງສາມາດ ນຳ ໃຊ້ຂະບວນການຜະລິດ lithium-ion ທີ່ມີທາດແຫຼວຫຼາຍໃນປະຈຸບັນ, ຊ່ວຍໃຫ້ຜູ້ຜະລິດຂະຫຍາຍໄດ້ໄວຂຶ້ນແລະຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ.

ທິດທາງການພັດທະນາໃນອະນາຄົດ

ຜູ້ຊ່ຽວຊານຄາດວ່າແບດເຕີລີ່ lithium ຂອງລັດທັງຫມົດຈະຕ້ອງການອີກປະມານຫ້າປີກ່ອນທີ່ຈະມີການຄ້າຂະຫນາດໃຫຍ່ທີ່ແທ້ຈິງ, ດັ່ງນັ້ນແບດເຕີລີ່ພະລັງງານແຂງ - ແຫຼວແບບປະສົມຍັງຄົງເປັນເສັ້ນທາງໃນໄລຍະສັ້ນທີ່ແທ້ຈິງ. ເພື່ອເລັ່ງການຫັນເປັນອຸດສາຫະກໍາ, ບົດຄວາມຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມຈໍາເປັນສໍາລັບຄວາມກ້າວຫນ້າຂອງການປະສານງານໃນວັດສະດຸ, ການອອກແບບຈຸລັງ, ການຜະລິດ, ແລະມາດຕະຖານ.

ບູລິມະສິດປະກອບມີ: ການພັດທະນາ electrolytes ແຂງທີ່ມີ conductivity ionic ທີ່ສົມດູນ, ຄວາມຫມັ້ນຄົງ, ແລະຂະບວນການ; ການຈັບຄູ່ electrodes ທີ່ມີພະລັງງານສູງເຊັ່ນ cathodes ສູງ nickel ແລະ silicon-carbon ຫຼື anodes ໂລຫະ lithium; ແລະປະສົມປະສານການຈໍາລອງດິຈິຕອນກັບການຜະລິດອັດສະລິຍະ.

ອຸດ​ສາ​ຫະ​ກໍາ​ໄດ້​ຮັບ​ການ​ຊຸກ​ຍູ້​ໃຫ້​ການ​ສ້າງ​ຕ່ອງ​ໂສ້​ການ​ສະ​ຫນອງ​ທີ່​ເຂັ້ມ​ແຂງ​ສໍາ​ລັບ​ວັດ​ສະ​ດຸ​ທີ່​ສໍາ​ຄັນ​, ການ​ລົງ​ທຶນ​ໃນ​ອຸ​ປະ​ກອນ​ອັດ​ຕະ​ໂນ​ມັດ​, ການ​ປັບ​ປຸງ​ລະ​ບົບ​ການ​ທົດ​ສອບ​ແລະ​ການ​ປະ​ເມີນ​ຜົນ​, ແລະ​ຄ່ອຍໆ​ພັດ​ທະ​ນາ​ຈາກ​ຂອງ​ແຫຼວ​ປະ​ສົມ​. ຫມໍ້ໄຟ lithium-ionຕໍ່ກັບແບດເຕີລີ່ໂລຫະ lithium ແຂງຢ່າງສົມບູນ.