Hva er et solid-state-batteri og hva er fordelene med et solid-state-batteri?

Hva er et solid-statsbatteri? Dette starter med den nåværende strukturen til litium-ion-batterier.

 

Litium-ion-batterier er sammensatt av positive elektroder, negative elektroder, mellomgulv og elektrolytter. Ved lading blir litiumioner utført i elektrolytten. Imidlertid har elektrolytter en serie ulemper, for eksempel enkel lekkasje, brennbarhet og volatilitet. Elektrolytter er vanligvis sammensatt av organiske løsningsmidler, som er svært brennbare og kan også dekomponere for å produsere oksygen. Når de er lekket og møter luft eller miljøer med høy temperatur, er de utsatt for brann eller eksplosjon.

 

I tillegg, i kaldt vær, vil økningen i elektrolyttviskositet også føre til en reduksjon i litiumionsledningsevne, langsom ionoverføringshastighet og batteriets ytelse. Dette er grunnen til at batterier forfaller raskt i Nord -vinteren. I miljøer med høye temperaturer er elektrolytter dessuten enkle å volatilisere og dekomponere, noe som også påvirker batteriets stabilitet og sikkerhet.

 

Til sammenligning er faste elektrolytter mye tryggere og mer stabile, ikke-brennbare, ikke-omrekkende, ikke-flyktige, og har ingen lekkasjeproblemer. De overvinner også fenomenet litiumdendritter. (Litiumdendritter er krystallakkumulasjoner forårsaket av lading og utskadning. Når de er for lange, kan de lett punktere mellomgulvet og forårsake kortslutning.)

 

Dessuten tar faste elektrolytter mindre plass i batteriet. Høyere energitetthet kan oppnås. De kjemiske egenskapene er også mer stabile, og sidreaksjoner er ikke enkle å oppstå, noe som også forlenger levetiden og syklusnummeret til batteriet.

 

I tillegg kan solid-state-batterier også fungere normalt i et bredt temperaturområde, og kan opprettholde god ytelse uavhengig av miljøer med høy eller lav temperatur. I motsetning til flytende litiumbatterier, vil for kaldt eller for varmt påvirke ytelsen.

 

Oppsummert er solid-state-batterier tryggere enn væskelitiumbatterier, har høyere energitetthet, lengre levetid og bedre tilpasningsevne for temperatur.