Analisis keuntungan dan kerugian dari empat rute teknologi baterai lithium daya

Menurut rute teknis yang berbeda, baterai solid-state terutama dibagi menjadi polimer semua baterai solid-state, oksida semua baterai solid-state dan sulfida semua baterai solid-state.
Semua baterai polimer solid state pertama kali dipelajari pada tahun 1973;Oksigenasi semua baterai solid state sebelumnya, yang dipelajari pada tahun 1953;Senyawa belerang semua baterai solid state pertama kali dipelajari pada tahun 1981.
Keuntungan utama dari baterai polimer semua solid state: mudah diproses, dapat menyiapkan sel berkapasitas besar, memiliki sifat mekanik yang lembut, memiliki sifat yang mirip dengan elektrolit yang saat ini digunakan, dan prosesnya relatif dekat dengan baterai lithium saat ini.Ini adalah yang paling mudah untuk menggunakan peralatan yang ada untuk mewujudkan produksi massal melalui transformasi.
Kerugian utama dari baterai polimer semua solid state: konduktivitas ionik adalah yang terendah, yang harus dipanaskan hingga lebih dari 60 derajat sebelum konduktivitas ionik dapat ditingkatkan, mendekati 10-3 s / cm, sehingga perlu untuk mempertahankan a keadaan suhu tinggi.Kepadatan energi terbatas.Karena polimernya organik dan memiliki kinerja elektrokimia yang buruk, ia tidak sebagus bahan baterai solid-state anorganik solid-state lainnya.Ini memiliki kompatibilitas yang baik dengan lithium besi fosfat dan kompatibilitas yang buruk dengan ternary, mengakibatkan ketidakmampuan untuk meningkatkan kepadatan energi.
Keuntungan utama dari oksigenat semua baterai solid state: tahan tegangan tinggi dan konduktivitas yang lebih tinggi daripada polimer.Konduktivitas ionik oksida dapat mencapai level 10-5-3 s/cm, tetapi tidak sebaik elektrolit cair.Contoh umum termasuk oksida seperti LAGP dan LATP.
Kerugian utama dari oksigenat semua baterai solid state: sifat mekanik oksida sulit.Jika digunakan untuk membuat lembaran elektrolit, mudah pecah;Kontak padat-padat dengan bahan aktif positif tidak cukup baik, mengakibatkan perubahan dari kontak permukaan ke kontak titik, dan kehilangan antarmuka terlalu besar;Kerugian di atas membuat sulit untuk mempersiapkan sel berkapasitas tinggi.Sekarang oksida hanya dapat diperparah dengan elektrolit atau polimer untuk membuat baterai hibrida padat-cair yang digunakan sekarang, sehingga dapat mengurangi kandungan elektrolit.
Keuntungan utama dari senyawa belerang semua baterai solid state: kontak yang baik, sehingga konduktivitas ionik keseluruhan sangat baik, partikelnya relatif lunak, dan kontak padat-padat mudah membentuk kontak permukaan.Ini adalah satu-satunya bahan yang dapat melebihi tingkat konduktivitas ionik elektrolit cair di semua bahan baterai solid state, dan juga merupakan rute teknis yang paling mungkin dari semua baterai solid state di masa depan.
Keuntungan utama dari senyawa belerang semua baterai solid state: biaya produk sangat tinggi dan stabilitas udara buruk.Sulfida memiliki aktivitas kimia yang kuat dan reaksi yang kuat dengan udara, pelarut organik dan bahan aktif positif dan negatif.Oleh karena itu, stabilitas antarmuka buruk, mengakibatkan kesulitan dalam produksi, transportasi, dan pemrosesan, yang membatasi penerapannya secara luas.