แบตเตอรี่โซลิดสเตททำมาจากอะไร?

แบตเตอรี่โซลิดสเตทมีหลักการทำงานคล้ายกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แต่แทนที่จะใช้อิเล็กโทรไลต์เหลว แบตเตอรี่โซลิดสเตทจะใช้...อิเล็กโทรไลต์แข็งส่วนประกอบหลักของพวกมันได้แก่:

1. แคโทด (ขั้วบวก)

• มักขึ้นอยู่กับสารประกอบลิเธียมคล้ายกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในปัจจุบัน

• ตัวอย่าง:

  • ลิเธียมโคบอลต์ออกไซด์ (LiCoO₂)

  • ลิเธียมไอรอนฟอสเฟต (LiFePO₄)

  • ลิเธียม นิกเกิล แมงกานีส โคบอลต์ ออกไซด์ (NMC)

• การออกแบบโซลิดสเตทบางแบบยังสำรวจการใช้แคโทดแรงดันสูงหรือแคโทดที่ใช้กำมะถันเป็นองค์ประกอบด้วย

2. แอโนด (ขั้วลบ)

• สามารถใช้ได้โลหะลิเธียมซึ่งมีความหนาแน่นของพลังงานสูงกว่าขั้วแอโนดกราไฟต์ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบดั้งเดิมมาก

• ตัวเลือกอื่นๆ:

  • กราไฟต์(เช่นเดียวกับแบตเตอรี่ในปัจจุบัน)

  • ซิลิคอนวัสดุคอมโพสิต

  • ลิเธียมไททาเนต (LTO)สำหรับการใช้งานชาร์จเร็ว

3. อิเล็กโทรไลต์แข็ง

นี่คือความแตกต่างที่สำคัญ แทนที่จะเป็นของเหลว ตัวกลางที่นำพาไอออนจะเป็นของแข็ง ประเภทหลักๆ ได้แก่:

• เครื่องเซรามิก(แบบออกไซด์, แบบซัลไฟด์, แบบการ์เนต, แบบเพอร์รอฟสไกต์)

• โพลิเมอร์(โพลิเมอร์แข็งที่มีเกลือลิเธียม)

• อิเล็กโทรไลต์ผสม(การผสมผสานระหว่างเซรามิกและโพลิเมอร์)

4. ตัวคั่น

• ในอุปกรณ์โซลิดสเตทหลายแบบ อิเล็กโทรไลต์ของแข็งยังทำหน้าที่เป็นตัวแยก ป้องกันการลัดวงจรระหว่างขั้วบวกและขั้วลบอีกด้วย

โดยสรุป:แบตเตอรี่โซลิดสเตทโดยทั่วไปทำจากวัสดุประเภทหนึ่งขั้วบวกโลหะลิเธียมหรือกราไฟต์, aแคโทดแบบลิเธียมและอิเล็กโทรไลต์แข็ง(เซรามิก โพลิเมอร์ หรือวัสดุผสม)