Које су зреле технологије за литијум-јонске батерије

1. Сав чврст живот2+
Тренутно се на тржишту користе течне литијум-јонске батерије, па се називају и течним литијум-јонским батеријама. Укратко, то је литијум-јонска батерија у чврстом стању, при чему су све њене компоненте чврсте, замењујући течни електролит и сепаратор традиционалних литијум-јонских батерија са чврстим електролитом.
У поређењу са течним литијум-јонским батеријама, сви чврсти електролити имају следеће предности: њихова безбедност и отпорност на топлоту су веома добри и могу да раде дуго времена у опсегу од 60-120 степена. Широки електрохемијски прозор, до 5 В, компатибилан са материјалима високог притиска; Само литијум јони, без електрона; Имати једноставан систем хлађења и високу густину хлађења; Погодно за ултра-фине и флексибилне батерије. Али његови недостаци су такође очигледни, а то су ниска проводљивост по јединици површине батерије, ниска специфична снага на собној температури и висока цена. Батерије великог капацитета је тешко индустријализирати.
Густина снаге, стабилност циклуса, безбедносне перформансе, перформансе на високим и ниским температурама и радни век свих чврстих литијум-јонских батерија су уско повезани са перформансама материјала електролита. Чврсти електролити се могу поделити на полимерне електролите (обично састављене од ПЕО, ЛиТФСИ, итд.) и неорганске електролите (као што су оксиди и сулфиди). Сва технологија чврстих батерија сматра се кључем за следећи корак у развоју, а како технологија буде сазревала, сви проблеми ће бити решени.
2. Тернарни материјал батерије високе густине енергије
Са развојем технологије литијум-јонских батерија високе густине енергије, материјали тројне катоде привукли су широку пажњу. Материјали тројне катоде се широко користе у области складиштења енергије због свог високог специфичног капацитета, добре циклусне стабилности и ниске цене. Густина енергије материјала тернарне позитивне електроде може се ефикасно повећати повећањем напона батерије и садржаја елемента никла у материјалу.
У теорији, тернарни материјали имају природне предности у високом напону: стандардна вредност тернарних позитивних електродних материјала је 4,35 В, а на овој вредности, тернарни материјали такође могу да одрже добру стабилност циклуса. Када се напон пуњења повећа на 4,5 В, капацитет (333, 442) симетричних материјала може достићи 190, а перформансе бициклизма су такође добре, док су перформансе бициклизма (532) нешто лошије; Када напон достигне 4,6 В, цикличне перформансе тернарног материјала почињу да опадају, а ширење постаје теже. Тренутно је практична примена тернарних високонапонских позитивних електродних материјала ограничена високонапонским електролитима.
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. Овај систем има предности као што су висок специфични капацитет и ниска цена, али постоје проблеми као што су слаб капацитет складиштења литијума и лоша термичка стабилност. Због тога је његова модификација ефикасан начин да се побољша његов учинак. Микро/нано величина и морфологија су важни фактори који одређују перформансе високо Ни тернарних позитивних електрода. Постојећа истраживања се углавном фокусирају на добијање сферних честица мале и високе специфичне површине кроз једноличну дисперзију на површини електроде.