Каковы основные компоненты полностью твердой литиевой вторичной батареи?

Твердый электролит является основным компонентом цельнотвердой литиевой вторичной батареи, и его развитие напрямую влияет на процесс индустриализации цельнотвердой литиевой вторичной батареи. В настоящее время исследования твердых электролитов в основном сосредоточены на трех типах материалов: полимерах, оксидах и сульфидах.

Полимерный твердый электролит (ТФЭ), состоящий из полимерной матрицы (например, полиэфира, простого полиэфира, полиамина и т. Д.) И солей лития (таких как LiClO4, LiAsF6, LiPF6 и т. Д.), С 1973 г. П. В. Райт обнаружил ионную проводимость в соли щелочного металла. Комплексы, Полимерные материалы широко используются из-за их легкости, хорошей эластичности и хороших механических свойств твердой электрохимии. ТФЭ также является самым первым твердым электролитом, применяемым на практике. Еще в 2011 году французская компания Boluolei начала поставлять в Париж электромобили Autoolib. В автомобиле используется твердотельная литиевая аккумуляторная система на основе SPE.

Оксидные твердые электролиты можно разделить на кристаллические и аморфные в соответствии с их структурой. Среди них кристаллические электролиты включают перовскит, антиперовскит, гранат, NASICON, LISICON и др., Аморфное окисление. Горячие точки исследований - электролиты типа LiPON и частично кристаллизованные аморфные материалы, используемые в тонкопленочных батареях.

Сульфидный твердый электролит получают из оксидного твердого электролита, в котором кислородный элемент в оксидном теле заменен серным элементом. Поскольку электроотрицательность серы меньше, чем у кислорода, связывание ионов лития невелико, что полезно для получения более свободно движущихся ионов лития. В то же время радиус серного элемента больше, чем у кислородного элемента. Когда элемент серы заменяет элемент кислорода, структура решетки расширяется, образуя больший канал для ионов лития, и повышается проводимость, а комнатная температура может достигать 10-4-10-2 См / см.

(2). Позитивные материалы

Положительный электрод твердотельной литиевой вторичной батареи обычно имеет композитный электрод и включает в себя твердый электролит и проводящий агент в дополнение к активному материалу электрода и выполняет функцию одновременного переноса ионов и электронов в электроде. LiCoO2, LiFePO4 и LiMn2O4 встречаются чаще. Позже можно разработать слоистые оксиды с высоким содержанием никеля, положительные электроды на основе марганца с высоким содержанием лития и высоковольтные никель-марганцевые шпинельные электроды. В то же время следует уделять внимание исследованиям и разработке новых катодных материалов без лития.

(3). Отрицательный материал

Материалы отрицательных электродов цельнотвердых литиевых вторичных батарей в настоящее время в основном сосредоточены в трех категориях: материалы отрицательных электродов из металлического лития, материалы для углеродных отрицательных электродов и оксидные материалы для отрицательных электродов. У каждого из трех основных материалов есть свои преимущества и недостатки. Среди них металлический литиевый материал отрицательного электрода стал одним из наиболее важных материалов отрицательного электрода для полностью твердотельных литиевых батарей из-за его высокой емкости и низкого потенциала.

Страница содержит содержимое машинного перевода.