Quel est le problème avec les batteries à semi-conducteurs?

Que sont les batteries à semi-conducteurs?

Les batteries à semi-conducteurs sont un type de batterie qui utilise électrolytes solides Pour remplacer le liquide traditionnel ou le type de type gel Par rapport aux batteries au lithium-ion conventionnelles, les batteaux à l'état solide ont une structure plus stable, offrant une densité d'énergie plus élevée, une sécurité et une vitesse de charge plus rapide

Les principaux problèmes de batteaux à l'état solide:

Aspects techniques

Faible conductivité ionique: l'interaction forte entre les ions et les barrières d'énergie de migration élevées dans les solideclytes entraîne une conductivité ionique plus faible par rapport aux électrolytes liquides, conduisant à des taux de charge et de décharge ralentis et à la décoloration rapide

Croissance de la dendrite au lithium: Même avec des solidléclytes solides de forte résistance mécanique, il est difficile d'inhiber complètement la croissance des dendrites au lithium, qui peuvent se former à la surface de la négatif d'électrode et même pénétrer à travers l'électrolyte solide, provoquant des circuits de bilan

Problèmes d'interface solide solide: L'interface solide solide dans les batteries à semi-conducteurs a une petite zone de contact, et les changements de volume pendant la charge et la décharge des électrodes peuvent perturber la structure de l'interface, aggraver le contact, augmenter l'impédance de l'interface et provoquer des réactions chimiques potentielles à former des couches d'interface non instables

Défis de performance mécanique: les matériaux solides dans les batteries à semi-conducteurs sont plus sujets à la fissuration lorsqu'ils sont soumis à la contrainte tomécanique, comme pendant l'assemblage des batteries ou pendant les orcollisions vibrations utilisées, affectant les performances et la sécurité des batteries

Performances médiocres à basse température: les batteries à semi-conducteurs peuvent éprouver des environnements plus prononcés par la dégradation des performances à la température, affectant leur utilisation dans les régions froides

Aspects de coûts

Coût élevés de matériaux: des matériaux coûteux en tant que lithium métallique et électrolytes en céramique spéciaux, y compris le sulfure à prix élevé, sont généralement utilisés, ce qui entraîne des coûts considérablement plus élevés de ceux des batteries de lithium liquide

Coûts de fabrication élevés: Le processus de production est complexe, nécessitant des processus de précision et des équipements, tels que l'empilement de densité de cendres et le revêtement d'électrolyte de haute précision, ainsi que les environnements de production d'assiscial, avec une faible efficacité de production, menant des coûts de fabrication de ToHigher

Aspects environnementaux et de recyclage

Problèmes de consommation de ressources et d'énergie: de l'extraction des matières premières, du traitement, de la fabrication, des ressources naturelles importantes et de l'énergie sont consommées L'exploitation et le raffinage de nouveaux matériaux candamage l'environnement et la consommation élevée d'énergie pendant la production augmente les émissions de carbone

Défis de recyclage: le recyclage et la recherche de batteries à l'état solide jetées posent des défis Leurs structures internes sont complexes, contenant plusieurs métaux et produits chimiques Improvercycling peut polluer l'environnement, et le recyclage des technologies et des processus est immature et coûteux.