تتشابه البطاريات ذات الحالة الصلبة من حيث المفهوم مع بطاريات أيون الليثيوم، ولكن بدلاً من استخدام إلكتروليت سائل، فإنها تستخدمإلكتروليت صلب.مكوناتها الرئيسية هي:
1. الكاثود (القطب الموجب)
-
غالبًا ما تكون مبنية علىمركبات الليثيوم، على غرار بطاريات الليثيوم أيون الحالية.
-
أمثلة:
-
أكسيد الكوبالت الليثيوم (LiCoO₂)
-
فوسفات الحديد الليثيوم (LiFePO₄)
-
أكسيد الليثيوم والنيكل والمنجنيز والكوبالت (NMC)
-
-
وتستكشف بعض التصميمات ذات الحالة الصلبة أيضًا الكاثودات عالية الجهد أو القائمة على الكبريت.
2. الأنود (القطب السالب)
-
يمكن استخدامهامعدن الليثيوم، والتي تتمتع بكثافة طاقة أعلى بكثير من أنودات الجرافيت في بطاريات الليثيوم أيون التقليدية.
-
إمكانيات أخرى:
-
الجرافيت(كما هو الحال في البطاريات الحالية)
-
السيليكونالمواد المركبة
-
تيتانات الليثيوم (LTO)لتطبيقات الشحن السريع
-
3. إلكتروليت صلب
هذا هو الفرق الرئيسي. فبدلاً من السائل، يكون الوسط الحامل للأيونات صلبًا. تشمل الأنواع الرئيسية ما يلي:
-
السيراميك(على أساس أكسيد، على أساس كبريتيد، نوع العقيق، نوع البيروفسكايت)
-
البوليمرات(البوليمرات الصلبة مع أملاح الليثيوم)
-
الإلكتروليتات المركبة(مزيج من السيراميك والبوليمرات)
4. فاصل
-
في العديد من التصميمات ذات الحالة الصلبة، يعمل الإلكتروليت الصلب أيضًا كفاصل، مما يمنع حدوث دوائر قصيرة بين الأنود والكاثود.
باختصار:عادة ما تكون البطاريات ذات الحالة الصلبة مصنوعة منأنود الليثيوم المعدني أو الجرافيت، أالكاثود القائم على الليثيوم، وإلكتروليت صلب(سيراميك، بوليمر، أو مركب).
وقت النشر: 9 سبتمبر 2025
