Које су зреле технологије за литијум-јонске батерије?

1. Потпуно солидан живот2+
На тржишту се тренутно користе течне литијум-јонске батерије, па се називају и течним литијум-јонским батеријама. Укратко, то је потпуно литијум-јонска батерија. Све његове компоненте су чврсте, а чврсти електролити замењују течне електролите и сепараторе традиционалних литијум-јонских батерија.
У поређењу са течним литијум-јонским батеријама, потпуно чврсти електролити имају следеће предности: Имају веома добру безбедност и отпорност на топлоту и могу дуго да раде у опсегу од 60-120 степена. Широки електрохемијски прозор, до 5 В, може се ускладити са високонапонским материјалима; само литијум јони, без електрона; има једноставан систем хлађења и високу густину хлађења; погодан за ултра танке и флексибилне батерије. Али његови недостаци су такође очигледни, односно батерија има ниску проводљивост по јединици површине, ниску специфичну снагу на собној температури и високу цену. Батерије великог капацитета је тешко индустријализирати.
Густина снаге, стабилност циклуса, безбедносне перформансе, перформансе на високим и ниским температурама и радни век потпуно чврстих литијум-јонских батерија су уско повезани са перформансама материјала електролита. Чврсти електролити се могу поделити на полимерне електролите (обично састављене од ПЕО, ЛиТФСИ, итд.) и неорганске електролите (као што су оксиди и сулфиди). Технологија потпуно чврстих батерија сматра се кључем за следећи развој. Како технологија буде сазревала, сви проблеми ће бити решени.

2. Тернарни материјал батерије високе густине енергије
Са развојем технологије литијум-јонских батерија високе густине енергије, материјали тројне катоде привукли су широку пажњу. Материјали тројне катоде се широко користе у области складиштења енергије због свог високог специфичног капацитета, добре стабилности циклуса и ниске цене. Густина енергије материјала тернарне катоде може се ефикасно повећати повећањем напона батерије и садржаја елемента никла у материјалу.
Теоретски, тернарни материјали имају природне предности у високом напону: стандардна вредност тернарних катодних материјала је 4,35 В. На овој вредности, тернарни материјали такође могу да одрже добру стабилност циклуса. Када се напон пуњења повећа на 4,5 В, капацитет (333, 442) симетричног материјала може достићи 190, а перформансе циклуса су такође добре, док су перформансе циклуса (532) нешто лошије; када напон достигне 4,6 В, тернарни материјал има перформансе циклуса почиње да деградира и оток постаје јачи. Тренутно је практична примена тернарних високонапонских катодних материјала ограничена високонапонским електролитом.
By increasing the Ni content to increase the energy density of the ternary system, high Ni ternary systems are currently commonly used, that is, high Ni ternary systems with Ni mole fraction >0.6. Овај систем има предности високог специфичног капацитета и ниске цене, али има проблема са складиштењем. Литијум има проблеме као што су слаба способност и лоша термичка стабилност. Због тога је његова модификација ефикасан начин за побољшање његових перформанси. Микро-нано величина и морфологија су важни фактори који одређују перформансе тернарних катода са високим садржајем Ни. Постојећа истраживања углавном добијају сферне честице мале величине и велике специфичне површине кроз једноличну дисперзију на површини електроде.