固体电池和锂离子电池有什么区别?

发布时间:2023-02-23 来源: 未知 浏览次数:

目前,锂离子电池主要用于电动汽车和储能系统。虽然能量密度高,充电速度快,但存在安全问题。因此,工业界正在积极开发固态电池,等待其取代传统锂离子电池。

固态电池是什么?

固体电池是一种电池技术。与锂离子电池和锂离子聚合物电池不同,固态电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池。

在固体离子学中,固体电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池。一般来说,固体电池的功率密度较低,能量密度较高。因为固态电池的功率重量比较高,所以是电动汽车雄心勃勃的电池。

锂离子电池是什么?

锂离子电池是一种二次电池(充电电池),主要依靠锂离子在正负极之间移动。在充放电过程中,Li+在两个电极之间来回嵌入和嵌入:充电时,Li+从正极嵌入,通过电解质嵌入负极,负极处于锂状态;放电相反。

日本索尼于1990年首次成功开发锂离子电池。它将锂离子嵌入碳(石油焦炭和石墨)中,形成负极(传统锂电池使用锂或锂合金作为负极)。LixCoo2常用于正极数据,LixNiO2、LixMno4、LiPF6+二乙烯碳酸酯(EC)+二甲基碳酸酯(DMC)常用于电解液。

固体电池和锂离子电池有什么区别?

固体电池和锂离子电池的主要区别在于电解质。锂离子的电解质是液体的,以凝胶体和聚合物的形式存在,使电池的重量难以下降。此外,单个锂电池组的能量不高,因此必须串联多个电池组,以进一步增加重量。工程、生产和装置电池组的成本占电动汽车整体成本的很大比例。

电解质除了重量问题外,还具有可燃性、高温不稳定性和热失控性。如果发生事故,可能会导致严重火灾。电解质也简单地在低温下冻结,以降低电池的耐久性。此外,电解质会腐蚀电池的内部组件,充放电过程也会产生晶枝(dendrites),降低电池的容量、性能和寿命。

固体电池中没有沉重的液体电解质,而是玻璃、陶瓷或其他形式的固体电解质。固态电池的整体结构与传统锂离子电池相似,充放电方法相似。然而,由于没有液体,电池内部更紧密,体积更小,能量密度增加。如果电动汽车中的锂离子电池被相同体积的固态电池取代,理论上电容量可以提高2倍以上。

而且固态锂电池重量轻,不需要锂离子电池的监控、冷却和保温系统。底盘可以空出更多的空间放置电池,大大提高电动汽车的耐久性。

此外,固态电池的充电速度比锂离子电池快,没有腐蚀性问题,寿命更长。至于工作温度,固态电池具有热稳定性,不会在低温下冻结。对于生活在中高纬度的用户,可以保证电动汽车的耐久性。

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