Quines són les tecnologies madures per a les bateries d'ions de liti?

1. Vida sòlida plena2+
Actualment s'utilitzen bateries d'ió de liti líquid al mercat, per la qual cosa també s'anomenen bateries d'ió de liti líquid. En resum, és una bateria d'ió de liti d'estat sòlid. Tots els seus components són sòlids, i els electròlits sòlids substitueixen els electròlits líquids i els separadors de les bateries tradicionals d'ions de liti.
En comparació amb les bateries d'ió de liti líquid, els electròlits sòlids tenen els següents avantatges: té una seguretat i una resistència a la calor molt bones i poden funcionar durant molt de temps en el rang de 60-120 graus. La finestra electroquímica àmplia, de fins a 5 V, es pot combinar amb materials d'alta tensió; només ions de liti, sense electrons; té un sistema de refrigeració senzill i una alta densitat de refrigeració; adequat per a bateries ultra fines i flexibles. Però les seves deficiències també són evidents, és a dir, la bateria té una conductivitat baixa per unitat d'àrea, una potència específica baixa a temperatura ambient i un cost elevat. Les bateries de gran capacitat són difícils d'industrialitzar.
La densitat de potència, l'estabilitat del cicle, el rendiment de seguretat, el rendiment a alta i baixa temperatura i la vida útil de les bateries d'ió de liti d'estat sòlid estan estretament relacionats amb el rendiment del material electròlit. Els electròlits sòlids es poden dividir en electròlits de polímer (normalment compostos per PEO, LiTFSI, etc.) i electròlits inorgànics (com ara òxids i sulfurs). Es considera que la tecnologia de bateries d'estat sòlid és la clau per al proper desenvolupament. A mesura que la tecnologia segueixi madurant, tots els problemes es resoldran.

2. Bateria d'alta densitat d'energia de material ternari
Amb el desenvolupament de la tecnologia de bateries d'ió de liti d'alta densitat energètica, els materials de càtode ternari han cridat l'atenció generalitzada. Els materials de càtode ternari s'utilitzen àmpliament en el camp de l'emmagatzematge d'energia a causa de la seva alta capacitat específica, bona estabilitat del cicle i baix cost. La densitat d'energia del material del càtode ternari es pot augmentar efectivament augmentant la tensió de la bateria i el contingut d'element de níquel al material.
Teòricament, els materials ternaris tenen avantatges naturals en alta tensió: el valor estàndard dels materials de càtode ternari és de 4,35 V. En aquest valor, els materials ternaris també poden mantenir una bona estabilitat del cicle. Quan la tensió de càrrega augmenta a 4,5 V, la capacitat del material simètric (333, 442) pot arribar als 190, i el rendiment del cicle també és bo, mentre que el rendiment del cicle de (532) és lleugerament pitjor; quan la tensió arriba als 4,6 V, el material ternari té El rendiment del cicle comença a degradar-se i la inflamació es fa més severa. Actualment, l'aplicació pràctica dels materials càtods ternaris d'alta tensió està limitada per l'electròlit d'alta tensió.
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. Aquest sistema té els avantatges d'una gran capacitat específica i un baix cost, però presenta problemes d'emmagatzematge. El liti té problemes com ara una capacitat dèbil i una mala estabilitat tèrmica. Per tant, modificar-lo és una manera eficaç de millorar-ne el rendiment. La mida i la morfologia dels micro-nano són factors importants que determinen el rendiment dels càtodes ternaris d'alt Ni. La investigació existent principalment obté partícules esfèriques de petita mida i gran superfície específica mitjançant una dispersió uniforme a la superfície de l'elèctrode.