固態電池比鋰離子電池好嗎?(9個差異)
固態電池比鋰離子電池好嗎?這是互聯網上被問得最多的問題之一。通常預計固態電池的性能優于鋰離子電池。固態電池被認為是下一代電池。因此,它們被設計成鋰離子電池和其他傳統電池的替代品。
盡管鋰離子電池在當前應用中被廣泛使用,但固態電池似乎更安全、更高效。在這篇文章中,我們將比較固態電池和鋰離子電池,并詳細討論它們。
固態電池比鋰離子電池好嗎?(簡答)是的,固態 電池在安全性、重量、尺寸、能量密度、應用和熱穩定性等方面遠優于鋰離子電池。
與鋰離子電池相比,固態電池更穩定,體積更小。因此,它們可用于移動電源應用、船舶、飛機和其他電動車輛。固態電池的主要優點是它們使用固體電解質,這是一種易燃成分。因此它們不易著火,可用于心臟起搏器和除顫器等醫療設備。
固態電池的壽命也比鋰離子電池長。因此,綜合考慮各方面因素,固態電池優于鋰離子電池。
鋰離子電池是手機、筆記本電腦等許多應用的熱門選擇,因為固態電池目前處于研發階段。
現在讓我們詳細看看它們之間的區別。
什么是固態電池?
固態電池是一種電池技術,它用固態電解質代替傳統的鋰離子電池,同時也起到隔膜的作用。代替碳/硅陽極(用于傳統鋰離子電池),鋰金屬陽極用于固態電池。

鋰金屬負極比傳統負極具有更高的能量密度,因此電池在相同體積內儲存了更高的能量。 工業機械領域和 電動汽車領域正在密切關注它們的發展和到來。
什么是鋰離子電池?

鋰離子電池是一種鋰離子在電極之間移動的可充電電池。鋰離子電池具有陽極、陰極、隔膜和電解質。隔板將陰極和陽極分開,而液體電解質溶液為離子流動創造了導電路徑。
鋰離子電池由于使用液體電解質溶液,因此具有較高的損壞機會,例如溫度變化引起的火災爆炸或外力產生的泄漏。
鋰離子電池用于許多產品,例如電子產品、無線耳機、小型和大型家電、電動汽車和電能存儲系統。
固態電池和鋰離子電池有什么區別?

與傳統的鋰離子電池相比,固態電池技術有可能在以下方面提高電池性能:
能量密度(通過更換碳或硅陽極)
快速充電(因為它耐高溫)
壽命更長(固態電解質比液態電解質劣化更慢)
提高安全性(通過消除鋰離子電池中的易燃有機多孔隔膜和有機電解質材料)。
固態電池 | 鋰離子電池 |
它使用固體電解質 | 它使用液體電解質 |
它具有優異的熱穩定性 | 熱穩定性差 |
它提供高能量密度 | 與固態電池相比,它提供了更低的能量密度 |
在廣泛的溫度范圍內具有高離子電導率 | 只有在室溫下才具有高離子電導率 |
它使用不揮發、不易燃的成分作為電解質,因此它們是安全的 | 它使用易燃成分作為電解質,會引起火災和損壞 |
自放電(每月電荷損失)較低 | 自放電相對較高,因此會縮短保質期 |
無SEI(Solid Electrolyte Interface)層形成,因此擁有更長的生命周期 | 存在影響其生命周期的 SEI(固體電解質界面)層 |
它具有很高的耐熱性,因此可以進行快速充電 | 鋰離子的充電相對較慢 |
它沒有結構上的限制,可以做得更小、更薄等。 | 由于它使用液體電解質,因此由于液體泄漏而具有結構限制, |
哪個更安全?(固態或鋰離子)
固態電池比鋰離子電池更安全。因為固態電池使用的是固態電解質(不易燃),而鋰離子電池使用的是液態電解質(易燃)。
液體電解質含有容易蒸發的溶劑。即,它們不能承受高溫環境。
鋰離子電池很容易短路,因為陽極和陰極可以通過液體電解質直接接觸。所以有必要在它們之間使用一個分隔符。而固態電池由于正極和負極被固體隔開,不易短路,而且由于使用了耐熱性高的電解液,因此可以承受更高的溫度。這樣一來,固態電池就更安全了。
為什么固態電池沒有被廣泛接受?(面臨的挑戰)
固態電池目前處于研發階段。許多初創公司都在致力于固態電池的開發。因為尋找更高性能的固體電解質材料仍然是一項艱巨的任務。下面我們來看看目前固態電池發展面臨的挑戰:
電池的電極和電解質需要緊密接觸才能正常工作。但是在固態電池中,很難保持緊密接觸,因為它包含在固態電解質上的固態電極。
開發固體電極以儲存更多能量仍然是一項具有挑戰性的任務。
固態電池的制造過程不同于傳統電池技術。因此,適應新技術可能需要一些時間。
幾家公司正在積極致力于開發固態電池,有望提高鋰離子電池的性能。另一方面,鋰離子電池在廣泛的應用中得到積極應用。
結論——固態電池比鋰離子電池好嗎?
鋰離子電池正在達到其可能的能量密度的極限,同時對更有效的能量存儲的需求也在增加。固態電池的設計可以克服這些傳統電池的缺點,將我們帶入一個全新的儲能時代。
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