Kokios yra brandžios ličio jonų baterijų technologijos?

1. Tvirtas gyvenimas2+
Šiuo metu rinkoje naudojamos skystos ličio jonų baterijos, todėl jos dar vadinamos skystomis ličio jonų baterijomis. Trumpai tariant, tai yra visiškai kietojo kūno ličio jonų akumuliatorius. Visi jo komponentai yra kieti, o kietieji elektrolitai pakeičia skystus elektrolitus ir tradicinių ličio jonų akumuliatorių separatorius.
Lyginant su skystomis ličio jonų baterijomis, visi kietieji elektrolitai turi šiuos privalumus: Jis turi labai gerą saugą ir atsparumą karščiui ir gali ilgai veikti 60-120 laipsnių diapazone. Platus elektrocheminis langas, iki 5 V, gali būti derinamas su aukštos įtampos medžiagomis; tik ličio jonai, nėra elektronų; turi paprastą šaldymo sistemą ir didelį šaldymo tankį; tinka itin plonoms ir lanksčioms baterijoms. Tačiau jo trūkumai taip pat akivaizdūs, tai yra, akumuliatoriaus laidumas ploto vienetui mažas, savitoji galia kambario temperatūroje ir didelė. Didelės talpos baterijas sunku industrializuoti.
Viso kietojo kūno ličio jonų akumuliatorių galios tankis, ciklo stabilumas, sauga, aukšta ir žema temperatūra bei tarnavimo laikas yra glaudžiai susiję su elektrolito medžiagos veikimu. Kietieji elektrolitai gali būti skirstomi į polimerinius elektrolitus (paprastai sudarytus iš PEO, LiTFSI ir kt.) ir neorganinius elektrolitus (tokius kaip oksidai ir sulfidai). Viso kietojo kūno baterijų technologija laikoma raktu į kitą plėtrą. Technologijoms toliau tobulėjant, visos problemos bus išspręstos.

2. Trinarės medžiagos didelio energijos tankio baterija
Plėtojant didelio energijos tankio ličio jonų baterijų technologiją, trijų komponentų katodinės medžiagos sulaukė didelio dėmesio. Trijų katodų medžiagos yra plačiai naudojamos energijos kaupimo srityje dėl didelės specifinės talpos, gero ciklo stabilumo ir mažų sąnaudų. Trinačio katodo medžiagos energijos tankis gali būti efektyviai padidinamas padidinus baterijos įtampą ir nikelio elemento kiekį medžiagoje.
Teoriškai trijų komponentų medžiagos turi natūralių pranašumų esant aukštai įtampai: standartinė trijų komponentų katodinių medžiagų vertė yra 4,35 V. Esant šiai vertei, trinarės medžiagos taip pat gali išlaikyti gerą ciklo stabilumą. Kai įkrovimo įtampa padidėja iki 4,5 V, (333, 442) simetriškos medžiagos talpa gali siekti 190, o ciklo našumas taip pat geras, o (532) ciklo našumas yra šiek tiek prastesnis; kai įtampa pasiekia 4,6 V, trinarė medžiaga turi Ciklo veikimas pradeda blogėti ir patinimas tampa stipresnis. Šiuo metu trijų dalių aukštos įtampos katodinių medžiagų praktinį taikymą riboja aukštos įtampos elektrolitas.
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. Šios sistemos pranašumai yra didelė specifinė talpa ir maža kaina, tačiau ji turi saugojimo problemų. Litis turi problemų, tokių kaip silpnas pajėgumas ir prastas terminis stabilumas. Todėl jo modifikavimas yra veiksmingas būdas pagerinti jo veikimą. Mikronano dydis ir morfologija yra svarbūs veiksniai, lemiantys didelio Ni turinčių trijų komponentų katodų veikimą. Esami tyrimai daugiausia išgauna mažo dydžio ir didelio specifinio paviršiaus sferines daleles, tolygiai pasklidus ant elektrodo paviršiaus.