Wat is een semi-solid-state batterij?

Wat is een semi-solid-state batterij? Wat is het verschil tussen lithium-ijzerfosfaatbatterijen en ternaire lithium-ionbatterijen?

Batterijen zijn cruciaal voor ons dagelijks leven, maar ze zijn er in veel verschillende soorten. Vooral voor batterijen met een hoge capaciteit worden verschillende technologieën gebruikt, zoals batterijen voor elektrische voertuigen en draagbare stroombronnen. Maar wat zijn de kenmerken, voordelen en nadelen van elk type batterij? Bovendien, onder welke omstandigheden wordt elk type batterij gebruikt? In dit artikel geven we een duidelijke en gemakkelijk te begrijpen uitleg van de verschillen tussen semi-vastestofbatterijen, lithium-ijzerfosfaatbatterijen en ternaire lithium-ionbatterijen.

1. Wat is een semi-solid-state batterij?
Semisolid State-batterij is een nieuw type batterij dat de eigenschappen van vaste en vloeibare elektrolyten combineert. Het is voornamelijk ontwikkeld voor lithium-ionbatterijen, gekenmerkt door een hoge ionengeleiding in de elektrolyt. Halfvastestofbatterijen zijn, als batterijtechnologie met een hoge energiedichtheid, veiligheid, lange levensduur en lage impact op het milieu, een veelbelovende batterijtechnologie. Semi-solid-state batterijen kunnen worden onderverdeeld in drie typen: het gelpolymeertype, het kleitype en het type met vloeibare additieven.

1) Type gelpolymeer: ​​flexibele batterij met gelelektrolyt. Heeft een goede buigweerstand en snel oplaadvermogen. Geschikt voor kaarten en draagbare apparaten.
2) Kleitype: een batterij vergelijkbaar met klei, waarbij elektrolyt in de elektrode is gemengd. Lange levensduur, laag risico op vloeistoflekkage en brand. Geschikt voor de opwekking van zonne-energie en gebruik in de automobielsector.
3) Met vloeistof gevuld type: een batterij gemaakt van keramiek waarin een kleine hoeveelheid elektrolyt is gedrenkt. Heeft een hoge thermische stabiliteit en kan bij hoge temperaturen worden gebruikt. Geschikt voor het internet der dingen, industriële apparatuur en auto-interieurs.

Batterijen worden geladen en ontladen door de beweging van ionen tussen positieve en negatieve elektroden, en hun namen variëren afhankelijk van het type ionen. Lithium-ionbatterijen bevatten bijvoorbeeld lithium in ionische vorm. Het pad van ionentransport wordt elektrolyt genoemd, en lithium-ionbatterijen gebruiken vloeibare elektrolyt, maar deze vloeistof is brandbaar en gevaarlijk. Daarom worden er batterijen ontwikkeld die gebruik maken van vaste of gel-elektrolyten. Dit worden alle solid state batterijen of semi-solid state batterijen genoemd. Het maken van elektrolyt in vaste stof of gel kan de veiligheid van de batterij verbeteren.

2. Wat is een lithium-ijzerfosfaatbatterij?
Lithium-ijzerfosfaatbatterij is een lithium-ionbatterij die ijzerfosfaat (LiFePO4) als positieve elektrode gebruikt. IJzerfosfaat is een goedkope en stabiele stof met een laag risico op thermische overstroming of ontbranding. Lithium-ijzerfosfaatbatterijen hebben een lange levensduur en meerdere laad- en ontlaadcycli. Omdat ijzerfosfaat geen zeldzaam metaal is, kan bovendien worden gezegd dat de impact ervan op het milieu relatief klein is.

3. Wat is een ternaire lithium-ionbatterij?
Een ternaire lithium-ionbatterij is een type lithium-ionbatterij die ternaire verbindingen zoals nikkel-kobalt-mangaan (NCM) of nikkel-kobalt-aluminium (NCA) als positieve elektrode gebruikt. Het ternaire systeem heeft een hoge energiedichtheid en een relatief stabiele output, zelfs bij lage temperaturen. De nadelen zijn echter de hoge kosten van het gebruik van zeldzaam metaalkobalt en het hoge risico op thermische overstroming en ontsteking.

Deze tabel vat de voor- en nadelen samen van semi-vastestofbatterijen, lithium-ijzerfosfaatbatterijen en ternaire lithium-ionbatterijen.

Tags: #Semi-solid-state batterij #Lithium-ijzerfosfaatbatterij #Ternaire lithium-ionbatterij