¿Qué es una batería de estado sólido?
Las baterías de iones de litio que usamos en teléfonos móviles, portátiles,y los vehículos eléctricos tienen un electrolito líquido donde los iones fluyen en una dirección cuando la batería está cargada y en otra dirección cuando la batería está agotadaLas baterías de estado sólido, como su nombre indica, reemplazan líquidos por materiales sólidos.
Las baterías de iones de litio suelen tener electrodos de grafito, electrodos de óxido metálico y electrolitos de sal de litio disueltos en un determinado disolvente.puede encontrar uno de una serie de materiales prometedores que pueden reemplazar el litio, incluidas las cerámicas y los sulfuros.
Hay varias razones principales para adoptar la nueva tecnología de estado sólido:
- Requisitos para el sistema de gestión no térmica
- Carga más rápida
- Rendimiento a temperaturas extremas
- Aumentar el rango
- Más ciclos de vida
- Mejorar la seguridad
Ventajas de las baterías de estado sólido:
En comparación con las baterías tradicionales de iones de litio, las baterías de estado sólido tienen múltiples ventajas, entre ellas la falta de sistemas de gestión térmica, un mejor rendimiento a temperaturas extremas,mayor rango, velocidad de carga más rápida, mayor duración y mayor seguridad.
Las baterías de estado sólido tienen una mayor densidad de energía, lo que significa que pueden proporcionar un alcance y una vida útil más largos en comparación con las baterías de iones de litio.Las baterías de estado sólido pueden realizar 8000 a 10000 ciclos de cargaLas baterías de estado sólido son inherentemente más seguras que las baterías de iones de litio.con mayor resistencia al impacto y menor riesgo de igniciónSin embargo, la tecnología de las baterías de estado sólido se encuentra todavía en fase de desarrollo y aún no se ha comercializado ampliamente.
Para entender las diferencias entre las baterías tradicionales de iones de litio y las baterías de estado sólido, aprendimos los conceptos básicos desde la perspectiva de un extraño.La mayor diferencia entre las baterías de vehículos eléctricos es que las baterías tradicionales de iones de litio contienen electrolitos líquidos utilizados para conducir los iones de litio entre el cátodo y el ánodoComo su nombre indica, las baterías de estado sólido utilizan electrolitos sólidos en lugar de líquidos, lo que resulta en un peso general más ligero y una mayor densidad de energía.Las baterías de estado sólido pueden funcionar normalmente incluso a temperaturas tan bajas como -40 grados CelsiusEn la actualidad, las baterías de iones de litio actuales no funcionan bien a bajas temperaturas y tienen un rango de uso mucho menor a temperaturas bajo cero.Se pueden lograr ahorros significativos de costesEsta es una estimación conservadora de un ahorro del 20% al 30%, pero también puede ahorrar el 50%.
El objetivo de la medida es reducir el riesgo de contaminación por el uso de sustancias químicas químicas en el proceso de producción.
Las baterías de estado sólido se consideran más seguras
Las baterías de estado sólido pueden funcionar normalmente incluso a temperaturas tan bajas como -40 grados centígrados.Las baterías de iones de litio actuales no funcionan bien a bajas temperaturas y tienen un rango útil mucho menor a temperaturas de congelaciónUna vez eliminado el sistema de gestión térmica, se puede lograr un ahorro de costes significativo. Se trata de una estimación conservadora del 20% al 30%, pero también puede ahorrar el 50%.
Ventajas del uso de pulverización ultrasónica para preparar baterías de estado sólido:
1Mejora del rendimiento del electrodo: La tecnología de pulverización ultrasónica puede lograr un revestimiento uniforme de los materiales del electrodo, mejorar la conductividad del electrodo y la actividad catalítica.Esto ayuda a mejorar la densidad de potencia y la eficiencia de conversión de energía de las baterías de estado sólido, prolongando su vida útil.
2Reducción de los costes de preparación: en comparación con los métodos tradicionales de preparación de electrodos, la tecnología de pulverización por ultrasonidos puede lograr un revestimiento uniforme de los materiales a temperaturas más bajas,evitar el consumo de energía y los costes de los equipos durante el procesamiento a alta temperaturaMientras tanto, esta tecnología tiene una alta tasa de utilización de materiales de electrodos, reduciendo el desperdicio de materiales y reduciendo aún más los costos de fabricación.
3Mejora de la eficiencia de producción: La tecnología de pulverización ultrasónica tiene las características de velocidad de pulverización rápida y alta eficiencia, que pueden lograr una producción continua.Esto ayuda a mejorar la eficiencia de producción de baterías de estado sólido y a satisfacer las necesidades de la producción a gran escala..
4Mejora de la fuerza de unión entre los materiales: durante la pulverización ultrasónica, la vibración de alta frecuencia puede promover la unión estrecha entre los materiales de los electrodos y los sustratos de electrolitos.Mejora de la resistencia de unión entre materialesEsto ayuda a mejorar la estabilidad y la durabilidad de la batería, reduciendo el riesgo de fallo de la batería durante el funcionamiento.
5Protección y seguridad del medio ambiente: La tecnología de pulverización ultrasónica es una tecnología de fabricación verde libre de disolventes y de contaminación.No se requieren disolventes orgánicos, reduciendo la generación de aguas residuales y gases de escape, lo que es beneficioso para la protección del medio ambiente.Esta tecnología también puede reducir los riesgos de seguridad como incendios y explosiones., y mejorar la seguridad de la producción.
El objetivo de la medida es reducir el riesgo de contaminación de las baterías de perovskita.
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