ส่วนประกอบสำคัญของแบตเตอรี่โซลิดสเตตคืออะไร?

อะไรกันแน่แบตเตอรี่สถานะของแข็ง？ แบตเตอรี่โซลิดสเตตเป็นตัวแทนของความก้าวหน้าในการปฏิวัติเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานมีแนวโน้มความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้นความปลอดภัยที่ดีขึ้นและอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบดั้งเดิม

บทความนี้นำเสนอส่วนประกอบสำคัญที่ทำ ของแข็ง-สเตต การจัดเก็บเป็นไปได้สำรวจว่าวัสดุเหล่านี้มีส่วนช่วยในการปรับปรุงประสิทธิภาพและพูดคุยถึงความก้าวหน้าล่าสุดในสนาม

วัสดุสำคัญที่อยู่เบื้องหลังแบตเตอรี่สถานะของแข็งพลังงานสูง

ซึ่งแตกต่างจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทั่วไปที่ใช้อิเล็กโทรไลต์เหลวแบตเตอรี่สถานะของแข็งใช้อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งซึ่งเป็นแกนกลางของลักษณะที่ดีขึ้น ลองตรวจสอบวัสดุหลักที่เปิดใช้งานอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลพลังงานสูงเหล่านี้:

อิเล็กโทรไลต์ทึบ:

อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งเป็นคุณสมบัติที่กำหนดของแบตเตอรี่สถานะของแข็ง วัสดุเหล่านี้ดำเนินการไอออนระหว่างขั้วบวกและแคโทดในขณะที่ยังคงอยู่ในสถานะของแข็ง ประเภททั่วไปของอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งรวมถึง:

อิเล็กโทรไลต์เซรามิก:เหล่านี้รวมถึงวัสดุเช่น LLZO (LI7LA3ZR2O12) และ LATP (LI1.3AL0.3TI1.7 (PO4) 3) เป็นที่รู้จักสำหรับการนำไฟฟ้าและความเสถียรของไอออนิกสูง

อิเล็กโทรไลต์ที่ใช้ซัลไฟด์:ตัวอย่าง ได้แก่ Li10Gep2S12 ซึ่งมีการนำไฟฟ้าไอออนิกที่ยอดเยี่ยมที่อุณหภูมิห้อง

พอลิเมอร์อิเล็กโทรไลต์:วัสดุที่ยืดหยุ่นเหล่านี้เช่น PEO (โพลีเอทิลีนออกไซด์) สามารถประมวลผลและมีรูปร่างได้ง่าย

Anodes:

วัสดุขั้วบวกในระบบแบตเตอรี่สถานะของแข็งมักจะแตกต่างจากในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบดั้งเดิม:

โลหะลิเธียม:แบตเตอรี่โซลิดสเตตจำนวนมากใช้แอโนดโลหะลิเธียมบริสุทธิ์ซึ่งมีความหนาแน่นพลังงานสูงมาก

ซิลิคอน:การออกแบบบางอย่างรวมถึง Silicon anodes ซึ่งสามารถเก็บลิเธียมไอออนได้มากกว่ากราไฟท์แอโนไดต์แบบดั้งเดิม

ลิเธียมอัลลอยด์:อัลลอยด์เช่นลิเธียม-อินเดียหรือลิเธียมอลูมิเนียมสามารถให้ความสมดุลระหว่างความจุสูงและความเสถียร

แคโทด:

วัสดุแคโทดในแบตเตอรี่สถานะของแข็งมักจะคล้ายกับที่ใช้ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แต่อาจได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับระบบโซลิดสเตต:

ลิเธียมโคบอลต์ออกไซด์ (Licoo2):วัสดุแคโทดทั่วไปที่รู้จักกันในความหนาแน่นของพลังงานสูง

แคโทดที่อุดมไปด้วยนิกเกิล:วัสดุเช่น NMC (ลิเธียมนิกเกิลแมงกานีสโคบอลต์ออกไซด์) ให้ความหนาแน่นพลังงานสูงและความมั่นคงทางความร้อนที่ดีขึ้น

กำมะถัน:แบตเตอรี่โซลิดสเตตของการทดลองใช้แคโทดซัลเฟอร์เพื่อความสามารถทางทฤษฎีสูง

ยังไง ของแข็ง-สเตต ปฏิวัติการจัดเก็บพลังงาน？

อุตสาหกรรมเสียงพึมพำมีประโยชน์อย่างมากจากการถือกำเนิดของแบตเตอรี่โซลิดสเตต แบตเตอรี่ลิเธียมโพลีเมอร์ปัจจุบันที่ใช้ในโดรนส่วนใหญ่มีข้อ จำกัด ในแง่ของเวลาบินและความจุน้ำหนักบรรทุก แบตเตอรี่โซลิดสเตตอาจเอาชนะความท้าทายเหล่านี้ได้โดยนำไปสู่ยุคใหม่ของความสามารถในเสียงพึมพำ

ขยายเวลาเที่ยวบิน

ความหนาแน่นของพลังงานสูงของแบตเตอรี่โซลิดสเตตสามารถเพิ่มเวลาเที่ยวบินโดรนได้อย่างมาก หน้าต่างปฏิบัติการขยายนี้จะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับแอปพลิเคชันเช่นการสำรวจทางอากาศการดำเนินการค้นหาและช่วยเหลือและการส่งมอบทางไกล

กำลังการผลิตน้ำหนักบรรทุกเพิ่มขึ้น

ด้วยอัตราส่วนพลังงานต่อน้ำหนักที่เหนือกว่าแบตเตอรี่โซลิดสเตตอาจทำให้โดรนสามารถบรรทุกน้ำหนักบรรทุกที่หนักกว่าได้โดยไม่ต้องเสียสละเวลาบิน สิ่งนี้สามารถเปิดโอกาสใหม่ ๆ สำหรับบริการจัดส่งแบบโดรนและแอพพลิเคชั่นอุตสาหกรรม

เพิ่มความปลอดภัย

โปรไฟล์ความปลอดภัยที่ได้รับการปรับปรุงของแบตเตอรี่โซลิดสเตตนั้นมีความเกี่ยวข้องโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการดำเนินการโดรน ความเสี่ยงที่ลดลงของไฟไหม้หรือการระเบิดอาจทำให้โดรนปลอดภัยยิ่งขึ้นสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่ละเอียดอ่อนหรือพื้นที่ที่มีประชากรหนาแน่น

ปรับปรุงประสิทธิภาพในสภาวะที่รุนแรง

โดรนมักจะต้องใช้งานในสภาพแวดล้อมที่ท้าทาย ความสามารถของแบตเตอรี่สถานะของแข็งในการรักษาประสิทธิภาพในช่วงอุณหภูมิที่กว้างสามารถเพิ่มความน่าเชื่อถือและความหลากหลายของโดรนในสภาพอากาศและระดับความสูงต่างๆ

ในขณะที่เรายังคงผลักดันขอบเขตของสิ่งที่เป็นไปได้ด้วยการจัดเก็บพลังงาน ของแข็ง-สเตต ยืนอยู่ในระดับแนวหน้าของนวัตกรรม ศักยภาพของพวกเขาในการส่งมอบความหนาแน่นของพลังงานสูงความปลอดภัยที่ดีขึ้นและประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นทำให้พวกเขาเป็นเทคโนโลยีที่จะดูในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า

คุณสนใจที่จะเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับโซลูชั่นพลังงานสูงของแบตเตอรี่โซลิดสเตตและแอพพลิเคชั่นที่มีศักยภาพหรือไม่? เราชอบที่จะได้ยินจากคุณ! ติดต่อเราที่ coco@zyepower.com เพื่อหารือว่าเทคโนโลยีแบตเตอรี่ของ Solid State จะเป็นประโยชน์ต่อโครงการหรือแอพพลิเคชั่นของคุณอย่างไร