В настоящее время большинство электромобилей и систем хранения энергии используют литий-ионные батареи. Хотя они имеют высокую плотность энергии и быстрая скорость зарядки, у них проблемы с безопасностью. Таким образом, отрасль активно разрабатывает твердотельные батареи, надеясь, что они смогут заменить традиционные литий-ионные батареи. Что такое твердотельный аккумулятор? Твердовые батареи-это тип батареи. В отличие от литий-ионных батарей и литий-ионных полимерных батарей, обычно используемых сегодня, твердотельные батареи представляют собой батареи, в которых используются твердые электроды и твердые электролиты. В твердотельной ионике твердотельные батареи представляют собой батареи, в которых используются твердые электроды и твердые электролиты. Твердовые батареи обычно имеют низкую плотность мощности и высокую плотность энергии. Поскольку твердотельные батареи имеют высокое соотношение мощности к весу, они являются идеальными батареями для электромобилей. Что такое литий-ионная батарея? Литий-ионные батареи представляют собой вторичные батареи (аккумуляторные батареи), которые в основном зависят от движения ионов лития между положительными и отрицательными электродами для работы. Во время процесса заряда и разгрузки LI+ интеркалируется и деинтеркалитирован взад и вперед между двумя электродами: во время зарядки LI+ деинтеркалируется от положительного электрода и интеркалируется в отрицательный электрод через электролит, а отрицательный электрод находится в состоянии богатого литием; Во время разряда обратное верно. Литий-ионные батареи были впервые разработаны Sony Corporation of Japan в 1990 году. Она внедряет ионы лития в углерод (нефтяной кокс и графит), чтобы сформировать отрицательный электрод (традиционные литиевые батареи используют литий или литий-сплав в качестве негативного электрода). LixCOO2 обычно используется в качестве положительного электрода материала, LIXNIO2 и LIXMNO4 также используются, а электролит - это LIPF 6+ диэтилен карбонат (EC)+диметиловый карбонат (DMC). В чем разница между твердыми батареями и литий-ионными батареями? Основным отличием между твердыми батареями и литий-ионными батареями является электролит. Электролит литий -ионов является жидкостью и существует в виде геля и полимера, что затрудняет снижение веса аккумулятора. Кроме того, энергия одного литийного аккумулятора не высока, поэтому необходимо подключить несколько аккумуляторов последовательно, что дополнительно увеличивает вес. Стоимость инженерии, производства и установки аккумуляторов составляет большую часть общей стоимости электромобилей. В дополнение к проблеме веса, электролит также воспламеняется, нестабилен при высоких температурах и имеет тепловые проблемы с бегством. Если происходит автомобильная авария, это может вызвать серьезный огонь. Электролит также легко замерзает при низких температурах, снижая выносливость батареи. Кроме того, электролит будет корродировать внутренние компоненты батареи, а процесс зарядки и разрядки также будет производить дендриты, что уменьшит емкость, производительность и срок службы батареи. Внутри твердотельной батареи нет тяжелого жидкого электролита, но твердый электролит в виде стекла, керамики или других материалов. Общая структура твердотельной батареи аналогична традиционной литий-ионной аккумуляторе, а методы зарядки и сброса также одинаковы, но поскольку жидкости нет, батарея более компактная внутри, меньше по размеру и имеет повышенную плотность энергии. Если литий-ионная батарея в электромобиле заменяется твердотельной батареей одинакового объема, пропускная способность теоретически может быть увеличена более чем в 2 раза. Кроме того, вес твердотельной литийной батареи легче, а система мониторинга, охлаждения и изоляции литий-ионной батареи не требуется. Шасси может освободить больше места для батареи, что значительно увеличивает выносливость электромобиля. Кроме того, твердотельный аккумулятор заряжается быстрее, чем литий-ионная батарея, не имеет проблем с коррозийными и имеет более длительный срок службы. Что касается рабочей температуры, сплошная батарея имеет тепловую стабильность и не будет замерзнуть при низких температурах. Для пользователей, живущих в средних и высоких широтах, это может обеспечить выносливость электромобиля.
