리튬 이온 배터리의 성숙한 기술은 무엇입니까

1. 완전 고체 LiFe2+
현재 시중에는 액체 리튬이온 배터리가 사용되고 있어 액체 리튬이온 배터리라고도 불린다. 간단히 말해서, 모든 구성 요소가 고체인 전고체 리튬 이온 배터리로, 기존 리튬 이온 배터리의 액체 전해질과 분리막을 고체 전해질로 대체합니다.
액체 리튬 이온 배터리와 비교하여 모든 고체 전해질은 다음과 같은 장점이 있습니다. 안전성과 내열성이 매우 우수하고 60-120도 범위에서 오랫동안 작동할 수 있습니다. 최대 5V의 넓은 전기화학 창, 고압 재료와 호환 가능 리튬 이온만 있고 전자는 없습니다. 간단한 냉동 시스템과 높은 냉동 밀도를 갖습니다. 초미세 및 플렉서블 배터리에 적합합니다. 그러나 배터리의 단위 면적당 전도도가 낮고, 상온에서의 비전력이 낮으며, 가격이 높다는 단점도 분명합니다. 대용량 배터리는 산업화가 어렵다.
모든 전고체 리튬이온 배터리의 출력 밀도, 사이클 안정성, 안전 성능, 고온 및 저온 성능, 수명은 전해질 소재의 성능과 밀접한 관련이 있습니다. 고체 전해질은 고분자 전해질(보통 PEO, LiTFSI 등으로 구성)과 무기 전해질(산화물, 황화물 등)로 나눌 수 있습니다. 모든 전고체 배터리 기술은 다음 단계 개발의 핵심으로 간주되며, 기술이 계속해서 성숙해짐에 따라 모든 문제는 해결될 것입니다.
2. 삼원계 소재 고에너지 밀도 배터리
고에너지 밀도 리튬이온 배터리 기술의 발전으로 삼원계 양극재가 폭넓은 주목을 받고 있습니다. 삼원계 음극 물질은 높은 비용량, 우수한 사이클링 안정성 및 저렴한 비용으로 인해 에너지 저장 분야에서 널리 사용됩니다. 3원계 양극 물질의 에너지 밀도는 배터리의 전압과 물질 내 니켈 원소 함량을 증가시킴으로써 효과적으로 증가될 수 있습니다.
이론적으로 삼원계 재료는 고전압에서 자연적인 이점을 가지고 있습니다. 삼원계 양극 재료의 표준 값은 4.35V이며, 이 값에서 삼원계 재료는 우수한 사이클링 안정성을 유지할 수도 있습니다. 충전 전압이 4.5V로 증가하면 (333, 442) 대칭 재료의 용량이 190에 도달할 수 있으며 사이클링 성능도 좋지만 (532) 사이클링 성능은 약간 더 나쁩니다. 전압이 4.6V에 도달하면 삼원계 물질의 주기 성능이 감소하기 시작하고 팽창이 더욱 심해집니다. 현재 삼원 고전압 양극 재료의 실제 적용은 고전압 전해질에 의해 제한됩니다.
By increasing the content of Ni to enhance the energy density of the ternary system, high Ni ternary systems are commonly used, i.e. high Ni ternary systems with Ni mole fraction>0.6. 이 시스템은 비용량이 높고 가격이 저렴하다는 장점이 있지만, 리튬 저장 용량이 약하고 열 안정성이 떨어지는 문제가 있다. 따라서 이를 수정하는 것은 성능을 향상시키는 효과적인 방법입니다. 마이크로/나노 크기와 형태는 고 Ni 삼원계 양극의 성능을 결정하는 중요한 요소입니다. 기존 연구는 주로 전극 표면에 균일한 분산을 통해 작고 높은 비표면적 구형 입자를 얻는 데 중점을 두고 있다.