Hvad er et semi-solid state batteri?

Hvad er et semi-solid state batteri? Hvad er forskellen mellem lithium-jernfosfat-batterier og ternære lithium-ion-batterier?

Batterier er afgørende for vores dagligdag, men de findes i mange forskellige typer. Især bruges forskellige teknologier til batterier med høj kapacitet, såsom batterier til elektriske køretøjer og bærbare strømkilder. Men hvad er egenskaberne, fordelene og ulemperne ved hver type batteri? Derudover, under hvilke omstændigheder bruges hver type batteri? I denne artikel vil vi give en klar og letforståelig forklaring på forskellene mellem semi-solid state-batterier, lithiumjernfosfatbatterier og ternære lithium-ion-batterier.

1. Hvad er et semi-solid state batteri?
Semisolid state batteri er en ny type batteri, der kombinerer egenskaberne af faste og flydende elektrolytter. Den er hovedsageligt udviklet til lithium-ion-batterier, kendetegnet ved høj ionledningsevne i elektrolytten. Semisolid state batterier, som en batteriteknologi med høj energitæthed, sikkerhed, lang levetid og lav miljøpåvirkning, er en meget lovende batteriteknologi. Halvfaste batterier kan opdeles i tre typer: gel polymer type, ler type og flydende additiv type.

semi-solid state battery
1) Gel polymer type: fleksibelt batteri med gelelektrolyt. Har god bøjningsmodstand og hurtig opladningsevne. Velegnet til kort og bærbare enheder.
2) Lertype: Et batteri svarende til ler med elektrolyt blandet i elektroden. Lang levetid, lav risiko for væskelækage og brand. Velegnet til solenergiproduktion og bilbrug.
3) Væskefyldt type: Et batteri lavet af keramik med en lille mængde elektrolyt gennemblødt indeni. Har høj termisk stabilitet og kan bruges ved høje temperaturer. Velegnet til tingenes internet, industrielt udstyr og bilinteriør.

Batterier oplades og aflades gennem bevægelser af ioner mellem positive og negative elektroder, og deres navne varierer afhængigt af typen af ioner. For eksempel indeholder lithium-ion-batterier lithium i ionisk form. Ionernes vej kaldes elektrolyt, og lithium-ion-batterier bruger flydende elektrolyt, men denne væske er brandfarlig og farlig. Derfor udvikles batterier, der anvender faste eller gelelektrolytter. Disse kaldes alle solid state-batterier eller semi-solid state-batterier. At gøre elektrolyt til fast stof eller gel kan forbedre batteriets sikkerhed.

2. Hvad er lithiumjernfosfatbatteri?
Lithium-jernfosfatbatteri er et lithium-ion-batteri, der bruger jernfosfat (LiFePO4) som den positive elektrode. Jernfosfat er et billigt og stabilt stof med lav risiko for termisk løbsk eller antændelse. Lithiumjernfosfatbatterier har en lang levetid og flere op- og afladningscyklusser. Da jernfosfat desuden ikke er et sjældent metal, kan det siges, at dets påvirkning af miljøet er relativt lille.

lithium iron phosphate battery

3. Hvad er et ternært lithium-ion-batteri?
Et ternært lithium-ion-batteri er en type lithium-ion-batteri, der bruger ternære forbindelser såsom nikkel-cobolt-mangan (NCM) eller nikkel-cobalt-aluminium (NCA) som den positive elektrode. Det ternære system har høj energitæthed og relativt stabil output selv ved lave temperaturer. Dets ulemper omfatter imidlertid de høje omkostninger ved at bruge sjældent metalkobolt og den høje risiko for termisk løb og antændelse.

lithium-ion battery

Denne tabel opsummerer fordele og ulemper ved semi-solid state-batterier, lithiumjernfosfatbatterier og ternære lithium-ion-batterier.

Batteritype	Fordel	Ulempe
Semi solid state batteri	Fremragende bøjningsmodstand, hurtig opladning og høj output. Reducer risikoen for væskelækage og antændelse, og opnå en længere levetid. Samme batterikapacitet, lettere vægt.	På grund af det faktum, at denne teknologi er ny, er der meget få muligheder for at bruge den.
Lithium jernfosfat batteri	Det er usandsynligt, at det går i brand eller eksploderer. I stand til at oplade og aflade 2000 til 4000 cyklusser. Lav selvafladningshastighed.	Sammenlignet med batterikapacitet er omkostningerne højere. Spændingen og energitætheden er lavere end for ternære lithium-ion-batterier.
Ternært lithium-ion batteri	Høj energitæthed og stabilt output. Let og nem at bære. Selv ved lave temperaturer kan der opnås et relativt stabilt output.	Det kan oplades og aflades omkring 800 gange, hvilket er lavere end for lithiumjernfosfatbatterier.

Tags: #Semi solid state batteri #Lithium jernfosfat batteri #Ternært lithium-ion batteri