Obecnie większość pojazdów elektrycznych i systemów magazynowania energii wykorzystuje akumulatory litowo-jonowe. Chociaż mają wysoką gęstość energii i szybką szybkość ładowania, mają problemy z bezpieczeństwem. Dlatego branża aktywnie rozwija baterie w stanie stałym, mając nadzieję, że mogą zastąpić tradycyjne akumulatory litowo-jonowe. Co to jest bateria w stanie stałym? Baterie w stanie stałym są rodzajem technologii akumulatorów. W przeciwieństwie do akumulatorów litowo-jonowych i akumulatorów polimerowych litowo-jonowych powszechnie używanych obecnie, akumulatory solidne są akumulatorami wykorzystującymi stałe elektrody i stałe elektrolity. W jońskich jońskich bateriach w stanie stałym są baterie, które wykorzystują elektrody stałe i stałe elektrolity. Akumulatory solidne mają ogólnie niską gęstość mocy i wysoką gęstość energii. Ponieważ akumulatory solidne mają duży stosunek mocy do ważności, są idealnymi akumulatorami do pojazdów elektrycznych. Co to jest bateria litowo-jonowa? Akumulatory litowo-jonowe to akumulatory wtórne (akumulatory), które polegają głównie na ruchu jonów litowych między elektrodami dodatnimi i ujemnymi do działania. Podczas procesu ładunku i rozładowania Li+ jest interkalowany i deinterkalowany między dwiema elektrodami: podczas ładowania Li+ jest deinterkalowany z elektrody dodatniej i interkalowany w elektrodzie ujemnej przez elektrolit, a elektroda ujemna jest w stanie bogatym w litę; Podczas wypisu jest odwrotnie. Akumulatory litowo-jonowe zostały po raz pierwszy opracowane przez Sony Corporation of Japan w 1990 r. Otadza jony litowe w węgiel (koks ropy naftowej i grafit), tworząc elektrodę ujemną (tradycyjne akumulatory litowe używają stopu litu lub litu jako elektrody ujemnej). LIXCOO2 jest powszechnie stosowany jako dodatni materiał elektrody, LIXNIO2 i LIXMNO4 są również stosowane, a elektrolit jest LIPF 6+ węglan dietylenowy (EC)+węglan dimetylu (DMC). Jaka jest różnica między bateriami w stanie stałym a akumulatorami litowo-jonowymi? Główną różnicą między akumulatorami półprzewodnikowymi a akumulatorami litowo-jonowymi jest elektrolit. Elektrolit jonów litowych jest cieczy i istnieje w postaci żelu i polimeru, co utrudnia zmniejszenie ciężaru akumulatora. Ponadto energia pojedynczego baterii litowej nie jest wysoka, więc wiele pakietów akumulatorów należy podłączyć szeregowo, co dodatkowo zwiększa wagę. Koszt inżynierii, produkcji i instalacji pakietów akumulatorów stanowi dużą część całkowitego kosztu pojazdów elektrycznych. Oprócz problemu wagowego elektrolit jest również łatwopalny, niestabilny w wysokich temperaturach i ma problemy z niekontrolowaniem termicznym. Jeśli nastąpi wypadek samochodowy, może to spowodować poważny pożar. Elektrolit można również zamrozić w niskich temperaturach, zmniejszając wytrzymałość baterii. Ponadto elektrolit będzie skorodować wewnętrzne komponenty akumulatora, a proces ładowania i rozładowywania będzie również wytworzyć dendryty, które zmniejszy pojemność, wydajność i żywotność baterii. W akumulatorze stałym nie ma ciężkiego ciekłego elektrolitu, ale stały elektrolit w postaci szkła, ceramiki lub innych materiałów. Ogólna struktura akumulatora stałego jest podobna do tradycyjnej baterii litowo-jonowej, a metody ładowania i rozładowywania są również podobne, ale ponieważ nie ma cieczy, akumulator jest bardziej kompaktowy w środku, mniejszy rozmiar i ma zwiększoną gęstość energii. Jeśli akumulator litowo-jonowy w pojazdie elektrycznym zostanie zastąpiona akumulatorem półprzewodnikowym o tej samej objętości, pojemność można teoretycznie zwiększyć o ponad 2 razy. Ponadto waga stałego baterii litowej jest lżejsza, a system monitorowania, chłodzenia i izolacji akumulatora litowo-jonowego nie jest wymagany. Podwozie może zwolnić więcej miejsca na akumulator, co znacznie zwiększa wytrzymałość pojazdu elektrycznego. Ponadto akumulator półprzewodnikowy ładuje się szybciej niż akumulator litowo-jonowy, nie ma problemów z żrącem i ma dłuższą żywotność. Jeśli chodzi o temperaturę roboczą, bateria półprzewodnikowa ma stabilność termiczną i nie zamarznie w niskich temperaturach. Dla użytkowników mieszkających na średnich i wysokich szerokościach geograficznych może to zapewnić wytrzymałość pojazdu elektrycznego.
