Apakah teknologi matang untuk bateri litium-ion?

1. Kehidupan pepejal penuh2+
Bateri litium-ion cecair kini digunakan di pasaran, jadi ia juga dipanggil bateri litium-ion cecair. Ringkasnya, ia adalah bateri litium-ion keadaan pepejal. Semua komponennya adalah pepejal, dan elektrolit pepejal menggantikan elektrolit cecair dan pemisah bateri lithium-ion tradisional.
Berbanding dengan bateri litium-ion cecair, elektrolit semua pepejal mempunyai kelebihan berikut: Ia mempunyai keselamatan dan rintangan haba yang sangat baik, dan boleh berfungsi untuk masa yang lama dalam julat 60-120 darjah . Tingkap elektrokimia lebar, sehingga 5 V, boleh dipadankan dengan bahan voltan tinggi; hanya ion litium, tiada elektron; mempunyai sistem penyejukan mudah dan ketumpatan penyejukan tinggi; sesuai untuk bateri ultra nipis dan fleksibel. Tetapi kelemahannya juga jelas, iaitu, bateri mempunyai kekonduksian yang rendah per unit luas, kuasa spesifik yang rendah pada suhu bilik, dan kos yang tinggi. Bateri berkapasiti besar sukar untuk diindustrikan.
Ketumpatan kuasa, kestabilan kitaran, prestasi keselamatan, prestasi suhu tinggi dan rendah serta hayat perkhidmatan bateri litium-ion keadaan pepejal berkait rapat dengan prestasi bahan elektrolit. Elektrolit pepejal boleh dibahagikan kepada elektrolit polimer (biasanya terdiri daripada PEO, LiTFSI, dll.) dan elektrolit bukan organik (seperti oksida dan sulfida). Teknologi bateri semua keadaan pepejal dianggap sebagai kunci kepada pembangunan seterusnya. Apabila teknologi terus matang, semua masalah akan diselesaikan.

2. Bateri ketumpatan tenaga tinggi bahan ternary
Dengan pembangunan teknologi bateri litium-ion berketumpatan tinggi tenaga, bahan katod ternary telah menarik perhatian meluas. Bahan katod ternary digunakan secara meluas dalam bidang penyimpanan tenaga kerana kapasiti spesifiknya yang tinggi, kestabilan kitaran yang baik dan kos yang rendah. Ketumpatan tenaga bahan katod terner boleh ditingkatkan dengan berkesan dengan meningkatkan voltan bateri dan kandungan unsur nikel dalam bahan.
Secara teorinya, bahan terner mempunyai kelebihan semula jadi dalam voltan tinggi: nilai standard bahan katod terner ialah 4.35 V. Pada nilai ini, bahan terner juga boleh mengekalkan kestabilan kitaran yang baik. Apabila voltan pengecasan meningkat kepada 4.5 V, kapasiti bahan simetri (333, 442) boleh mencapai 190, dan prestasi kitaran juga baik, manakala prestasi kitaran (532) lebih teruk sedikit; apabila voltan mencapai 4.6 V, bahan ternary mempunyai Prestasi kitaran mula merosot dan bengkak menjadi lebih teruk. Pada masa ini, aplikasi praktikal bahan katod voltan tinggi ternary dihadkan oleh elektrolit voltan tinggi.
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. Sistem ini mempunyai kelebihan kapasiti spesifik yang tinggi dan kos rendah, tetapi mempunyai masalah penyimpanan. Litium mempunyai masalah seperti keupayaan lemah dan kestabilan haba yang lemah. Oleh itu, mengubah suai adalah cara yang berkesan untuk meningkatkan prestasinya. Saiz dan morfologi mikro-nano adalah faktor penting yang menentukan prestasi katod terner Ni tinggi. Penyelidikan sedia ada terutamanya memperoleh zarah sfera bersaiz kecil dan luas permukaan spesifik tinggi melalui penyebaran seragam pada permukaan elektrod.