Qual è il problema con le batterie a stato solido?

Cosa sono le batterie a stato solido?

Le batterie a stato solido sono un tipo di batteria che utilizza elettroliti solidi per sostituire il tradizionale liquido o gel-titettroliti Rispetto alle batterie convenzionali agli ioni di litio, leBatteri a stato solido hanno una struttura più stabile, offrendo una maggiore densità di energia, maggioriformance e una velocità di ricarica più rapida

I principali problemi con leBatterie a stato solido:

Aspetti tecnici

Una bassa conduttività ionica: la forte interazione tra ioni e elevate barriere di energia migratoria negli elettroliti solidettroliti provoca una conducibilità ionica inferiore rispetto agli elettroliti liquidi, portando a tassi di carica e scarico lenti e sfuggire di capacità rapida

Crescita del dendrite al litio: anche con elettroliti solidi di elevata resistenza meccanica, è difficile inibire completamente la crescita dei dendriti di litio, che possono formarsi sulla superficie del negativo elettrodo e persino penetrare attraverso l'elettrolita solido, causando i circuiti di batteria

Problemi di interfaccia solida solida: l'interfaccia del solido-solido nelle batterie a stato solido ha una piccola area di contatto e le variazioni di volume durante la ricarica e lo scarico dell'elettrodo possono interrompere la struttura dell'interfaccia, il peggioramento del contatto, l'aumento dell'impedenza dell'interfaccia e causare reazioni chimiche per formare strati di interfaccia non instabili

Sfide delle prestazioni meccaniche: i materiali solidi nelle batterie a stato solido sono più inclini a crack quando si sottopongono lo stress tomeccanico, come durante il gruppo della batteria o durante le vibrazioni in uso, che colpiscono le prestazioni della batteria e la sicurezza

Cattive prestazioni a bassa temperatura: le batterie a stato solido possono sperimentare ambienti di degradazione di degradazione delle prestazioni più pronunciate, influenzando il loro uso nelle regioni fredde

Aspetti di costo

Costi elevati di materiale: i materiali costosi, come in genere, sono in genere utilizzati materiali costosi come metallo al litio e speciali elettroliti in ceramica, incluso solfuro ad alto prezzo, con conseguenti costi significativamente più alti di quelli delle batterie al litio liquido

Alti costi di produzione: il processo di produzione è complesso, che richiede processi e attrezzature di precisione, tali impilamenti di aspirazione e rivestimento elettrolitico ad alta precisione, nonché ambienti di produzione asspeciali, con bassa efficienza di produzione, portando costi di produzione più alti

Aspetti ambientali e di riciclaggio

Problemi di consumo di risorse e di energia: dall'estrazione delle materie prime, nella lavorazione, alla produzione, vengono consumati significativi naturali e energia L'estrazione mineraria e la raffinazione di nuovi materiali canamamari l'ambiente e l'alto consumo di energia durante la produzione aumenta le emissioni di carbonio

Sfide di riciclaggio: il riciclaggio e il disposato delle batterie a stato solido scartate pongono sfide Le loro interni interni sono complesse, contenenti metalli multipli e sostanze chimiche L'improprorreciclaggio può inquinare l'ambiente e le tecnologie di riciclaggio e i processi sono immaturi e costosi.