作為最具潛力的電化學(xué)儲能裝置的全固態(tài)二次電池解析

在生活中，您可能接觸過各種電子產(chǎn)品，然后您可能不知道其某些組件，例如其中可能包含的全固態(tài)二次電池，然后讓小編帶領(lǐng)所有人學(xué)習(xí)整個固態(tài)二次電池。
隨著半導(dǎo)體組件芯片技術(shù)的飛速發(fā)展，諸如智能手機(jī)和筆記本電腦之類的便攜式電子設(shè)備已成為我們生活和工作中不可或缺的一部分。便攜式電子設(shè)備需要進(jìn)一步減小尺寸和重量。電池的發(fā)展是為了擴(kuò)展便攜式電子設(shè)備使用場景的必不可少的驅(qū)動力。此外，隨著數(shù)據(jù)綜合利用時代的到來，要準(zhǔn)確掌握社會基礎(chǔ)設(shè)施和工廠的運(yùn)行狀況，小型物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備必須收集現(xiàn)場數(shù)據(jù)并將其傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心。同時，可穿戴設(shè)備有望普及和改變我們的健康管理方法，使生活更加充實(shí)和令人興奮。電池的進(jìn)一步發(fā)展對于這些物聯(lián)網(wǎng)和可穿戴設(shè)備的普及至關(guān)重要。
電池儲能具有效率高，規(guī)?？烧{(diào)的特點(diǎn)。它可以作為能量存儲單元集成到電力系統(tǒng)中，以在電網(wǎng)的調(diào)峰和谷注中發(fā)揮作用，提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性，還可以用于移動通信，新能源汽車等領(lǐng)域?yàn)楦纳迫祟惿钯|(zhì)量提供了持續(xù)的能量支持。
當(dāng)前，鋰離子二次電池被廣泛用作便攜式電子設(shè)備的電池。無論外觀如何，智能電話等都會消耗大量電力。鋰離子二次電池在較小的空間中積聚大量電力，并且可以以高電力進(jìn)行充電和放電。它們是目前便攜式電子設(shè)備中不可替代的高性能電池。然而，為了擴(kuò)大現(xiàn)有的鋰離子二次電池在便攜式電子設(shè)備中的應(yīng)用，強(qiáng)烈需要進(jìn)一步提高設(shè)備中鋰離子電池的安全性。

鋰電池使用鋰作為能量傳輸和存儲介質(zhì)。鋰元素輕（金屬鋰的摩爾質(zhì)量為6.94 g / mol，是自然界中存在的固態(tài)元素中最輕的），氧化還原電勢低（Li + / Li相對于標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電勢）標(biāo)準(zhǔn)氫電極的最大電壓為-3.04 V，這是所有標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電對中最低的），這使鋰離子電池能夠獲得比其他類型的電池更高的輸出電壓和能量密度。
鋰離子二次電池的材料成分中含有易燃液體，當(dāng)它們受到電池外部的直接沖擊或內(nèi)部短路時，在最壞的情況下可能會引起發(fā)熱甚至燃燒。因此，現(xiàn)有的電池需要各種限制和保護(hù)以確保其在惡劣的環(huán)境中使用。對于與人們生活息息相關(guān)的設(shè)備和重要資產(chǎn)設(shè)備，安全絕對是重中之重。
與商用鋰離子電池相比，全固態(tài)電池最突出的優(yōu)勢是安全性。固體電解質(zhì)不易燃，不腐蝕，不揮發(fā)，并且沒有泄漏問題，因此所有固態(tài)電池都具有固有的安全性和更長的使用壽命。
能量密度是特定容量和電池電壓的乘積。固體電解質(zhì)通常比有機(jī)電解質(zhì)具有更寬的電化學(xué)窗口，這有助于進(jìn)一步拓寬電池電壓范圍。在大容量電極的開發(fā)中，固體電解質(zhì)可以防止鋰樹枝狀晶體的生長，因此從根本上避免了電池的短路現(xiàn)象，從而使得金屬鋰可以用作負(fù)極。
通常，在基于氧化物的固體電解質(zhì)中，增加能量密度和增加容量是個問題。在物聯(lián)網(wǎng)/可穿戴設(shè)備中，有必要從各種傳感器收集數(shù)據(jù)并無線傳輸收集的數(shù)據(jù)。必須保證電池的能量密度，以便穩(wěn)定地提供運(yùn)行這些功能所需的功率。因此，村田的目標(biāo)是開發(fā)和利用現(xiàn)有的材料技術(shù)，以提高使用氧化物型固體電解質(zhì)的電池的能量度和容量。
對于鋰硫電池，固體電解質(zhì)可以防止多硫化物遷移。對于鋰空氣電池，固體電解質(zhì)可以防止氧氣遷移到負(fù)極側(cè)以消耗鋰金屬負(fù)極。固態(tài)電池有望實(shí)現(xiàn)更高的功率密度。固體電解質(zhì)使用鋰離子作為單一載體，并且沒有濃差極化，因此可以在高電流條件下工作以提高電池的功率密度。相信通過閱讀以上內(nèi)容，每個人都對全固態(tài)二次電池有了初步的了解。同時，我希望每個人都能在學(xué)習(xí)過程中進(jìn)行總結(jié)，以不斷提高他們的設(shè)計(jì)水平。