全固体電池とは何か、全固体リチウム電池の長所と短所

液体リチウム電池と比較して、全固体リチウム電池はその構造特性に液体を含まず、すべての材料が固体構造タイプによく見られるエネルギー貯蔵デバイスです。 今日は、全固体電池とは何か、全固体リチウム電池の長所と短所について理解していただきます。

全固体電池とは何ですか

いわゆる全固体電池は、平たく言えば、電解質溶液として固体材料を使用します。 全固体電池は、従来のリチウム電池に比べ、電解質や薄膜に固体電解質を使用し、同程度のエネルギーで薄く、体積が小さいという利点が顕著です。 また、固体電解質が従来のリチウムイオン電池では爆発する可能性が高い有機電解質として機能することを考慮すると、高効率エネルギー密度と高い安全率という 2 つの主要な問題が解決されます。

これにより、純粋な電気自動車ユーザーのバッテリー寿命の問題がさらに解決され、非常に高速な充電が実現されることが期待されます。

全固体リチウム電池のメリット

1. 完全性が良く、電解液は耐食性、不燃性であり、液漏れがありません。

2. 安全であり、60°C ～ 120°C で動作します。

3. より強いエネルギー密度が得られることを期待します。 良好な物理的特性を備えた固体電解質は、リチウム元素の直径の成長によって引き起こされる短絡障害を効果的に抑制し、負極としてのリチウム元素など、より強力な理論容量を持つ金属電極の使用を促進します。固体電解質の利用範囲が広くなり、電位を利用できる。正極材料に強度の高い材料を使用し、電解液の分解を心配せずに使用できる。

全固体リチウム電池のデメリット

1. 周囲温度が低い場合、内部抵抗は比較的大きくなります。

2. 材料の導電率が高くないため、高出力、高密度での前進が困難。

3. 大容量の単体を加工して生産するのは非常に困難です。

4. 大規模な加工および生産における正極および負極の成膜技術はまだ検討中です。

リチウム電池の方が優れているか、固体リチウム電池の方が優れていますか。

電池寿命の観点から見ると、三元系リチウム電池の単一エネルギー密度も現段階でボトルネックとなっており、改善の余地はありません。 エネルギー密度を高めたい場合は、ニッケルの含有量を増やすかCAを添加するしかありませんが、高ニッケルは熱安定性が非常に悪く、非常に激しい反応を起こしやすくなります。 したがって、現段階ではバッテリー容量と安全性のどちらかを選択するしかありません。 全固体リチウム電池は、その高い安全性と高エネルギー密度により、新エネルギー電気自動車用電池技術の開発トレンドとされており、現在、世界の多くの先進国が全固体リチウム電池の研究開発に注力しています。