Batteries à semi-conducteurs et leurs principaux matériaux
Jun 13, 2024
Qu'est-ce qu'une batterie solide ? La batterie lithium-ion traditionnelle comprend quatre composants principaux : une électrode positive, une électrode négative, un électrolyte et un séparateur. Une batterie à semi-conducteurs remplace l'électrolyte par un électrolyte solide. Par rapport aux batteries lithium-ion traditionnelles, la principale différence des batteries à semi-conducteurs réside dans le fait que l'électrolyte est passé de liquide à solide, avec à la fois sécurité et densité énergétique élevée. Les batteries à électrolyte solide sont la forme ultime de batteries au lithium et au sodium, qui peuvent résoudre complètement les problèmes de sécurité et sont sans aucun doute le protagoniste de la seconde moitié du marché des nouvelles énergies. La chaîne industrielle des batteries à semi-conducteurs est à peu près similaire à celle des batteries au lithium liquide. L’amont comprend les matières premières, l’exploitation minière, les machines et équipements ainsi que les matériaux de base. La principale différence entre les deux réside dans les types de matériaux d’électrode négative et d’électrolytes. Les matériaux des électrodes positives sont presque les mêmes. S'il devient entièrement une batterie à semi-conducteurs, le séparateur sera également complètement remplacé. Le milieu de la chaîne industrielle est le processus de traitement et de préparation des batteries, et les domaines d'application en aval de la chaîne industrielle comprennent les véhicules à énergies nouvelles, les systèmes de stockage d'énergie, l'électronique grand public, etc. Les avantages des batteries à semi-conducteurs sont : (1) Les électrolytes solides sont utilisés pour remplacer les électrolytes liquides et les séparateurs. Les électrolytes solides ont un point d'inflammation très élevé, ce qui améliore la stabilité thermique de la batterie ; (2) La plate-forme de tension des batteries à semi-conducteurs est de 5 V, supérieure à celle de 4,3 V des batteries liquides, qui peut correspondre aux matériaux d'électrode haute tension, et la densité énergétique et la capacité spécifique de la batterie sont meilleures que celles des batteries liquides ; (3) Les électrolytes solides ne sont pas fluides, il n'y a donc pas de fuite, ce qui simplifie la conception de la batterie, réduit le poids et le volume de la batterie, et la densité énergétique devrait dépasser 300 Wh/kg. Électrolyte solide L'électrolyte à l'état solide est le composant central des batteries lithium-ion à l'état solide, qui peut servir à la fois de séparateur et d'électrolyte de la batterie. Le rôle principal de l’électrolyte est de transmettre le Li+ entre les électrodes positives et négatives. Les électrolytes solides idéaux doivent avoir une conductivité ionique élevée, une faible impédance d'interface, une structure stable, une sécurité élevée, une résistance mécanique élevée et un prix bas. Actuellement, sur la base de différents électrolytes, il peut être principalement divisé en électrolytes ...
Voir plus