传统锂离子电池的缺点是什么?
锂离子电池很有用,在日常生活中使用。手机、笔记本电脑、电动自行车、电动工具和太阳能备用存储都使用锂离子电池运行。到 2050 年,全球将有 5000 万辆锂离子电池动力汽车。然而,锂离子存在可持续性问题。生产商必须提取大量的锂来制造这些电池。天然供应并非取之不尽用之不竭。
提取和精炼过程是能源密集型和污染的。这会破坏土壤和大气,并对当地野生动物产生负面影响。传统的锂电池很笨重,在尺寸或形状上几乎没有灵活性。在某些情况下,它们容易着火,并且很难回收。事实上,每 20 吨回收锂只能产生一吨可重复使用的锂。用于制造传统锂离子电池的制造过程既浪费又昂贵。锂离子电池面临容量和能量密度问题。因此,寻找更安全、更便宜和可持续的电池生产方法的竞赛正在进行中。3D 打印固态电池可能是答案。
固态电池与传统电池有何不同?
传统锂电池在成本和性能上与固态电池不同。但主要的结构区别在于电解质。电解质形成屏障,将电池的正极(阴极)与负极(阳极)分开。它是一种化合物,充当电流可以流动的介质。在传统电池中,电解质是液体,例如硫酸。在固态电池中,电解质是固体,例如陶瓷化合物。固态电池在关键领域改进了传统锂离子。这些包括安全性、寿命、充电速度、充电周期和能量密度。
固态电池将超过当前电动汽车电池的寿命。这是一个不小的进步。目前的估计预测将从 20 万英里扩展到大约 200 万英里。这比现在使用的锂离子电池长十倍。