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固态电池比锂离子电池好吗?(9个差异)
IC先生网 | 2022-12-30 17:27:03    阅读:7796   发布文章

固态电池比锂离子电池好吗?这是互联网上被问得最多的问题之一。通常预计固态电池的性能优于锂离子电池。固态电池被认为是下一代电池。因此,它们被设计成锂离子电池和其他传统电池的替代品。

尽管锂离子电池在当前应用中被广泛使用,但固态电池似乎更安全、更高效在这篇文章中,我们将比较固态电池和锂离子电池,并详细讨论它们。

固态电池比锂离子电池好吗?(简答)

是的,固态 电池在安全性、重量、尺寸、能量密度、应用和热稳定性等方面远优于锂离子电池。

与锂离子电池相比,固态电池更稳定,体积更小。因此,它们可用于移动电源应用、船舶、飞机和其他电动车辆。固态电池的主要优点是它们使用固体电解质,这是一种易燃成分。因此它们不易着火,可用于心脏起搏器和除颤器等医疗设备。

固态电池的寿命也比锂离子电池长因此,综合考虑各方面因素,固态电池优于锂离子电池

锂离子电池是手机、笔记本电脑等许多应用的热门选择,因为固态电池目前处于研发阶段

现在让我们详细看看它们之间的区别。

什么是固态电池?

固态电池是一种电池技术,它用固态电解质代替传统的锂离子电池,同时也起到隔膜的作用。代替碳/硅阳极(用于传统锂离子电池),锂金属阳极用于固态电池。

固态电池比锂离子电池好吗:固态电池的构造

锂金属负极比传统负极具有更高的能量密度,因此电池在相同体积内储存了更高的能量。 工业机械领域和 电动汽车领域正在密切关注它们的发展和到来。

什么是锂离子电池?
锂离子电池化学锂离子电池化学

锂离子电池是一种锂离子在电极之间移动的可充电电池。锂离子电池具有阳极、阴极、隔膜和电解质隔板将阴极和阳极分开,而液体电解质溶液为离子流动创造了导电路径。

锂离子电池由于使用液体电解质溶液,因此具有较高的损坏机会,例如温度变化引起的火灾爆炸或外力产生的泄漏。

锂离子电池用于许多产品,例如电子产品、无线耳机、小型和大型家电、电动汽车和电能存储系统。

固态电池和锂离子电池有什么区别?
固态电池的能量密度

与传统的锂离子电池相比,固态电池技术有可能在以下方面提高电池性能:

  • 能量密度(通过更换碳或硅阳极)

  • 快速充电(因为它耐高温)

  • 寿命更长(固态电解质比液态电解质劣化更慢)

  • 提高安全性(通过消除锂离子电池中的易燃有机多孔隔膜和有机电解质材料)。

固态电池锂离子电池
它使用固体电解质它使用液体电解质
它具有优异的热稳定性热稳定性差
它提供高能量密度与固态电池相比,它提供了更低的能量密度
在广泛的温度范围内具有高离子电导率只有在室温下才具有高离子电导率
它使用不挥发、不易燃的成分作为电解质,因此它们是安全的它使用易燃成分作为电解质,会引起火灾和损坏
自放电(每月电荷损失)较低自放电相对较高,因此会缩短保质期
无SEI(Solid Electrolyte Interface)层形成,因此拥有更长的生命周期存在影响其生命周期的 SEI(固体电解质界面)层
它具有很高的耐热性,因此可以进行快速充电锂离子的充电相对较慢
它没有结构上的限制,可以做得更小、更薄等。由于它使用液体电解质,因此由于液体泄漏而具有结构限制,


哪个更安全?(固态或锂离子)

固态电池比锂离子电池更安全。因为固态电池使用的是固态电解质(不易燃),而锂离子电池使用的是液态电解质(易燃)。

液体电解质含有容易蒸发的溶剂即,它们不能承受高温环境。

锂离子电池很容易短路,因为阳极和阴极可以通过液体电解质直接接触。所以有必要在它们之间使用一个分隔符。固态电池由于正极和负极被固体隔开,不易短路,而且由于使用了耐热性高的电解液,因此可以承受更高的温度。这样一来,固态电池就更安全了。

为什么固态电池没有被广泛接受?(面临的挑战)

固态电池目前处于研发阶段许多初创公司都在致力于固态电池的开发。因为寻找更高性能的固体电解质材料仍然是一项艰巨的任务。下面我们来看看目前固态电池发展面临的挑战:

  • 电池的电极和电解质需要紧密接触才能正常工作。但是在固态电池中,很难保持紧密接触,因为它包含在固态电解质上的固态电极

  • 开发固体电极以储存更多能量仍然是一项具有挑战性的任务。

  • 固态电池的制造过程不同于传统电池技术。因此,适应新技术可能需要一些时间。

几家公司正在积极致力于开发固态电池,有望提高锂离子电池的性能。另一方面,锂离子电池在广泛的应用中得到积极应用。

结论——固态电池比锂离子电池好吗?

锂离子电池正在达到其可能的能量密度的极限,同时对更有效的能量存储的需求也在增加。固态电池的设计可以克服这些传统电池的缺点,将我们带入一个全新的储能时代。

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