Beth yw'r technolegau aeddfed ar gyfer batris lithiwm-ion?

1. Bywyd solet llawn2+
Ar hyn o bryd, defnyddir batris lithiwm-ion hylif ar y farchnad, felly fe'u gelwir hefyd yn batris lithiwm-ion hylif. Yn fyr, mae'n batri lithiwm-ion holl-solid-state. Mae ei holl gydrannau'n solet, ac mae electrolytau solet yn disodli'r electrolytau hylif a gwahanyddion batris lithiwm-ion traddodiadol.
O'i gymharu â batris lithiwm-ion hylifol, mae gan electrolytau holl-solid y manteision canlynol: Mae ganddo ddiogelwch a gwrthsefyll gwres da iawn, a gall weithio am amser hir yn yr ystod o 60-120 gradd. Gellir paru ffenestr electrocemegol eang, hyd at 5 V, â deunyddiau foltedd uchel; dim ond ïonau lithiwm, dim electronau; mae ganddo system rheweiddio syml a dwysedd rheweiddio uchel; addas ar gyfer batris uwch-denau a hyblyg. Ond mae ei ddiffygion hefyd yn amlwg, hynny yw, mae gan y batri dargludedd isel fesul ardal uned, pŵer penodol isel ar dymheredd ystafell, a chost uchel. Mae batris gallu mawr yn anodd eu diwydiannu.
Mae dwysedd pŵer, sefydlogrwydd beiciau, perfformiad diogelwch, perfformiad tymheredd uchel ac isel a bywyd gwasanaeth batris lithiwm-ion cyflwr solid yn perthyn yn agos i berfformiad y deunydd electrolyte. Gellir rhannu electrolytau solet yn electrolytau polymer (fel arfer yn cynnwys PEO, LiTFSI, ac ati) ac electrolytau anorganig (fel ocsidau a sylffidau). Ystyrir mai technoleg batri holl-solet yw'r allwedd i'r datblygiad nesaf. Wrth i'r dechnoleg barhau i aeddfedu, bydd pob problem yn cael ei datrys.

2. ternary materol batri dwysedd ynni uchel
Gyda datblygiad technoleg batri lithiwm-ion dwysedd ynni uchel, mae deunyddiau catod teiran wedi denu sylw eang. Defnyddir deunyddiau catod teiran yn eang ym maes storio ynni oherwydd eu gallu penodol uchel, sefydlogrwydd beicio da a chost isel. Gellir cynyddu dwysedd ynni'r deunydd catod teiran yn effeithiol trwy gynyddu foltedd y batri a chynnwys elfen nicel yn y deunydd.
Yn ddamcaniaethol, mae gan ddeunyddiau teiran fanteision naturiol mewn foltedd uchel: gwerth safonol deunyddiau catod teiran yw 4.35 V. Ar y gwerth hwn, gall deunyddiau teiran hefyd gynnal sefydlogrwydd beicio da. Pan fydd y foltedd codi tâl yn cynyddu i 4.5 V, gall cynhwysedd y deunydd cymesur (333, 442) gyrraedd 190, ac mae'r perfformiad beicio hefyd yn dda, tra bod perfformiad beicio (532) ychydig yn waeth; pan fydd y foltedd yn cyrraedd 4.6 V, mae gan y deunydd teiran berfformiad Beicio yn dechrau diraddio a chwyddo yn dod yn fwy difrifol. Ar hyn o bryd, mae cymhwysiad ymarferol deunyddiau catod foltedd uchel teiran wedi'i gyfyngu gan yr electrolyte foltedd uchel.
By increasing the Ni content to increase the energy density of the ternary system, high Ni ternary systems are currently commonly used, that is, high Ni ternary systems with Ni mole fraction >0.6. Mae gan y system hon fanteision gallu penodol uchel a chost isel, ond mae ganddi broblemau storio. Mae gan lithiwm broblemau megis gallu gwan a sefydlogrwydd thermol gwael. Felly, mae ei addasu yn ffordd effeithiol o wella ei berfformiad. Mae maint a morffoleg micro-nano yn ffactorau pwysig sy'n pennu perfformiad cathodau teiran uchel-Ni. Mae ymchwil bresennol yn bennaf yn cael gronynnau sfferig o faint bach ac arwynebedd penodol uchel trwy wasgariad unffurf ar yr wyneb electrod.