Batteria al litio a stato solido VS batteria al litio tradizionale

La sicurezza, la densità energetica e la durata del ciclo sono sempre stati i tre requisiti principali per le batterie di potenza. Poiché le batterie allo stato solido hanno il potenziale per superare le prestazioni delle tradizionali batterie agli ioni di litio sotto tutti e tre gli aspetti, sono anche considerate la prossima generazione della tecnologia delle batterie:

Vantaggi della batteria allo stato solido: elevata sicurezza, nessun rischio di combustione spontanea o esplosione. Convenzionale batterie agli ioni di litio l'utilizzo di elettroliti organici tende a provocare la generazione di calore nell'elettrolito in condizioni anomale quali sovraccarico e cortocircuito interno, e sussiste il pericolo di combustione spontanea o addirittura di esplosione. Tutte le batterie al litio a stato solido si basano su materiali solidi, non infiammabili, non corrosivi, non volatili e privi di perdite di liquido e si prevede che superino il dendrite del litio. Le batterie semisolide e quasi solide presentano ancora un certo rischio di infiammabilità, ma anche la sicurezza è superiore a quella delle batterie con elettrolita liquido.

Vantaggi della batteria allo stato solido 2: Alta densità di energia, si prevede che risolverà completamente l'ansia da chilometraggio dei veicoli elettrici. Allo stato attuale, la batteria agli ioni di litio del sistema tecnico è vicina al limite delle prestazioni. La densità energetica della batteria Tesla NCA18650 raggiunge i 250Wh/Kg. La densità energetica della batteria 21700 utilizzata nel Model3 è di circa 300 Wh/Kg e l'autonomia è di circa 400-500 chilometri. È impossibile risolvere completamente l’ansia del chilometraggio.

Nelle batterie allo stato solido, da un lato, l'elettrolita solido non necessita di diaframma ed elettrolita. Queste due parti rappresentano quasi il 40% del volume e il 25% della massa di una batteria agli ioni di litio convenzionale. D'altra parte, non ci sono perdite, corrosione, ecc. Il problema è che la custodia della batteria e il modulo del sistema di raffreddamento possono essere semplificati per ridurre ulteriormente il peso del sistema batteria. Inoltre, i nuovi materiali positivi e negativi possono far sì che la finestra elettrochimica raggiunga 5 V o più, il che può aumentare sostanzialmente la densità di energia e si prevede che raggiunga 500 Wh/Kg. Si prevede che l’autonomia di crociera aumenterà a 600-700 km con la stessa capacità della batteria.

Inoltre, le batterie allo stato solido presentano i vantaggi di un lungo ciclo di vita, un ampio intervallo di temperature operative e una ricarica rapida.

Lo sviluppo di batteria agli ioni di litio allo stato solido rappresenta un progresso significativo nel campo dello stoccaggio dell’energia. Grazie alla loro maggiore sicurezza, migliore densità energetica, maggiore durata e intervallo di temperature operative più ampio, batteria agli ioni di litio allo stato solido hanno il potenziale per rivoluzionare diversi settori. I continui sforzi di ricerca e sviluppo sono fondamentali per superare le sfide associate agli elettroliti allo stato solido, aprendo la strada all’adozione diffusa di questa tecnologia e sbloccando nuove possibilità per un futuro sostenibile.

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