Melyek a lítium-ion akkumulátorok kiforrott technológiái?

1. Teljes élettartam2+
Jelenleg folyékony lítium-ion akkumulátorokat használnak a piacon, ezért ezeket folyékony lítium-ion akkumulátoroknak is nevezik. Röviden, ez egy teljesen szilárdtest lítium-ion akkumulátor, amelynek minden alkatrésze szilárd, és a hagyományos lítium-ion akkumulátorok folyékony elektrolitját és leválasztóját szilárd elektrolitra cseréli.
A folyékony lítium-ion akkumulátorokhoz képest minden szilárd elektrolitnak megvannak az előnyei: nagyon jó a biztonságuk és a hőállóságuk, és 60-120 fokos tartományban hosszú ideig működnek. Széles elektrokémiai ablak, 5 V-ig, kompatibilis a nagynyomású anyagokkal; Csak lítium ionok, elektronok nem; Egyszerű hűtőrendszerrel és nagy hűtési sűrűséggel; Alkalmas ultrafinom és rugalmas akkumulátorokhoz. De nyilvánvalóak a hátrányai is, amelyek közé tartozik az akkumulátor egységnyi területére eső alacsony vezetőképesség, szobahőmérsékleten alacsony fajlagos teljesítmény és magas költség. A nagy kapacitású akkumulátorokat nehéz iparosítani.
Az összes szilárdtest lítium-ion akkumulátor teljesítménysűrűsége, ciklusstabilitása, biztonsági teljesítménye, magas és alacsony hőmérsékleti teljesítménye, valamint élettartama szorosan összefügg az elektrolit anyagok teljesítményével. A szilárd elektrolitokat polimer elektrolitokra (általában PEO-ból, LiTFSI-ből stb.) és szervetlen elektrolitokra (például oxidokra és szulfidokra) oszthatjuk. Az összes szilárdtest-akkumulátor-technológia a fejlesztés következő lépésének kulcsa, és ahogy a technológia tovább fejlődik, minden probléma megoldódik.
2. Háromkomponensű anyagú, nagy energiasűrűségű akkumulátor
A nagy energiasűrűségű lítium-ion akkumulátor technológia kifejlesztésével a háromkomponensű katód anyagok széles körben felkeltették a figyelmet. A háromkomponensű katód anyagokat széles körben használják az energiatárolás területén nagy fajlagos kapacitásuk, jó ciklusstabilitásuk és alacsony költségük miatt. A hármas pozitív elektróda anyagának energiasűrűsége hatékonyan növelhető az akkumulátor feszültségének és az anyagban lévő nikkelelem-tartalom növelésével.
Elméletileg a háromkomponensű anyagoknak természetes előnyei vannak a nagyfeszültségben: a háromkomponensű pozitív elektródák szabványos értéke 4,35 V, és ezen az értéken a háromkomponensű anyagok is megőrzik a jó ciklusstabilitást. Amikor a töltési feszültség 4,5 V-ra emelkedik, a (333, 442) szimmetrikus anyagok kapacitása elérheti a 190-et, és a kerékpározási teljesítmény is jó, míg az (532) kerékpáros teljesítmény valamivel rosszabb; Amikor a feszültség eléri a 4,6 V-ot, a háromkomponensű anyag ciklikus teljesítménye csökkenni kezd, és a tágulás súlyosabbá válik. Jelenleg a háromkomponensű nagyfeszültségű pozitív elektródák gyakorlati alkalmazását a nagyfeszültségű elektrolitok korlátozzák.
By increasing the content of Ni to enhance the energy density of the ternary system, high Ni ternary systems are commonly used, i.e. high Ni ternary systems with Ni mole fraction>0.6. Ennek a rendszernek olyan előnyei vannak, mint a nagy fajlagos kapacitás és az alacsony költség, de vannak olyan problémák is, mint például a gyenge lítiumtároló kapacitás és a gyenge hőstabilitás. Ezért a módosítása hatékony módja a teljesítmény javításának. A mikro/nano méret és morfológia fontos tényezők, amelyek meghatározzák a magas Ni-tartalmú hármas pozitív elektródák teljesítményét. A jelenlegi kutatások főként kis és nagy fajlagos felületű gömb alakú részecskék előállítására összpontosítanak az elektróda felületén egyenletes diszperzió révén.