הינטערגרונט

אין 1800, דער איטאַליעניש פיזיקער יי וואָלטאַ געבויט די וואַלטאַיק הויפן, וואָס געעפנט די אָנהייב פון פּראַקטיש באַטעריז און דיסקרייבד פֿאַר די ערשטער מאָל די וויכטיקייט פון עלעקטראָליטע אין עלעקטראָטשעמיקאַל ענערגיע סטאָרידזש דעוויסעס. די עלעקטראָליטע קענען זיין געזען ווי אַ עלעקטראָניש ינסאַלייטינג און יאָן קאַנדאַקטינג שיכטע אין די פאָרעם פון פליסיק אָדער האַרט, ינסערטאַד צווישן די נעגאַטיוו און positive ילעקטראָודז. דערווייַל, די מערסט אַוואַנסירטע עלעקטראָליטע איז געמאכט דורך דיסאַלווינג די האַרט ליטהיום זאַלץ (למשל LiPF6) אין ניט-ייקוויאַס אָרגאַניק קאַרבאַנייט סאַלוואַנט (למשל עק און דמק). לויט דער גענעראַל צעל פאָרעם און פּלאַן, די עלעקטראָליטע טיפּיקלי אַקאַונץ פֿאַר 8% צו 15% פון די צעל וואָג. וואָס's מער, זייַן פלאַמאַביליטי און אָפּטימאַל אַפּערייטינג טעמפּעראַטור קייט פון -10°C צו 60°C שטארק שטערן ווייַטער פֿאַרבעסערונג פון באַטאַרייע ענערגיע געדיכטקייַט און זיכערקייַט. דעריבער, ינאַווייטיוו עלעקטראָליטע פאָרמיוליישאַנז זענען באטראכט צו זיין דער שליסל ענייבאַלער פֿאַר דער אַנטוויקלונג פון דער ווייַטער דור פון נייַ באַטעריז.

רעסעאַרטשערס זענען אויך ארבעטן צו אַנטוויקלען פאַרשידענע עלעקטראָליטע סיסטעמען. פֿאַר בייַשפּיל, די נוצן פון פלואָרינאַטעד סאָלוואַנץ וואָס קענען דערגרייכן עפעקטיוו ליטהיום מעטאַל סייקלינג, אָרגאַניק אָדער ינאָרגאַניק האַרט עלעקטראָליטעס וואָס זענען נוץ צו די פאָרמיטל אינדוסטריע און "סאָליד שטאַט באַטעריז" (SSB). די הויפּט סיבה איז אַז אויב די האַרט עלעקטראָליטע ריפּלייסיז די אָריגינעל פליסיק עלעקטראָליטע און דייאַפראַם, די זיכערקייַט, איין ענערגיע געדיכטקייַט און לעבן פון די באַטאַרייע קענען זיין באטייטיק ימפּרוווד. ווייַטער, מיר דער הויפּט סאַמערייז די פאָרשונג פּראָגרעס פון האַרט עלעקטראָליטעס מיט פאַרשידענע מאַטעריאַלס.

ינאָרגאַניק האַרט עלעקטראָליטעס

ינאָרגאַניק האַרט עלעקטראָליטעס זענען געניצט אין געשעפט עלעקטראָטשעמיקאַל ענערגיע סטאָרידזש דעוויסעס, אַזאַ ווי עטלעכע הויך-טעמפּעראַטור קריקאָנלאָדלעך באַטעריז Na-S, Na-NiCl2 באַטעריז און ערשטיק Li-I2 באַטעריז. צוריק אין 2019, Hitachi Zosen (יאַפּאַן) דעמאַנסטרייטיד אַ גאַנץ האַרט-שטאַט טאַש באַטאַרייע פון ​​​​140 מאַה צו זיין געוויינט אין פּלאַץ און טעסטעד אויף די ינטערנאַטיאָנאַל ספעיס סטאנציע (ISS). די באַטאַרייע איז קאַמפּאָוזד פון אַ סולפידע עלעקטראָליטע און אנדערע אַנדיסקלאָוזד באַטאַרייע קאַמפּאָונאַנץ, וואָס קענען אַרבעטן צווישן -40°C און 100°C. אין 2021 די פירמע איז ינטראָודוסינג אַ העכער קאַפּאַציטעט האַרט באַטאַרייע פון ​​1,000 מאַה. Hitachi Zosen זעט די נויט פֿאַר האַרט באַטעריז פֿאַר האַרב ינווייראַנמאַנץ אַזאַ ווי פּלאַץ און ינדאַסטרי עקוויפּמענט אַפּערייטינג אין טיפּיש ינווייראַנמאַנץ. די פירמע פּלאַנירט צו טאָפּל די באַטאַרייע קאַפּאַציטעט ביז 2025. אָבער ביז איצט, עס איז קיין אַוועק-די-פּאָליצע אַלע-סאָליד-שטאַט באַטאַרייע פּראָדוקט וואָס קענען זיין געוויינט אין עלעקטריק וועהיקלעס.

אָרגאַניק האַלב-האַרט און האַרט עלעקטראָליטעס

אין דער קאַטעגאָריע פון ​​אָרגאַניק האַרט עלעקטראָליטע, France's Bolloré האט הצלחה קאַמערשאַלייזד אַ געל-טיפּ PVDF-HFP עלעקטראָליטע און אַ געל-טיפּ פּעאָ עלעקטראָליטע. די פירמע האט אויך לאָנטשט מאַשין-ייַנטיילונג פּילאָט מגילה אין צפון אַמעריקע, אייראָפּע און אזיע צו צולייגן דעם באַטאַרייע טעכנאָלאָגיע צו עלעקטריק וועהיקלעס, אָבער די פּאָלימער באַטאַרייע איז קיינמאָל וויידלי אנגענומען אין פּאַסאַזשיר קאַרס. איין פאַקטאָר קאַנטריביוטינג צו זייער נעבעך געשעפט אַדאַפּשאַן איז אַז זיי קענען זיין געוויינט בלויז ביי לעפיערעך הויך טעמפּעראַטורעס (50°C צו 80°C) און נידעריק וואָולטידזש ריינדזשאַז. די באַטעריז זענען איצט געניצט אין געשעפט וועהיקלעס, אַזאַ ווי עטלעכע שטאָט בוסעס. עס זענען קיין קאַסעס פון ארבעטן מיט ריין האַרט פּאָלימער עלעקטראָליטע באַטעריז אין צימער טעמפּעראַטור (ד"ה אַרום 25°ג).

די סעמיסאָליד קאַטעגאָריע כולל העכסט וויסקאַס עלעקטראָליטעס, אַזאַ ווי זאַלץ-סאַלוואַנט מיקסטשערז, די עלעקטראָליטע לייזונג וואָס האט אַ זאַלץ קאַנסאַנטריישאַן העכער ווי די נאָרמאַל 1 מאָל / ל, מיט קאַנסאַנטריישאַנז אָדער זעטיקונג ווייזט ווי הויך ווי 4 מאָל / ל. א דייַגע מיט קאַנסאַנטרייטאַד עלעקטראָליטע מיקסטשערז איז די לעפיערעך הויך אינהאַלט פון פלאָראַנייטיד סאָלץ, וואָס אויך רייזאַז פֿראגן וועגן די ליטהיום אינהאַלט און ינווייראַנמענאַל פּראַל פון אַזאַ עלעקטראָליטעס. דאָס איז ווייַל די קאַמערשאַליזיישאַן פון אַ דערוואַקסן פּראָדוקט ריקווייערז אַ פולשטענדיק לעבן ציקל אַנאַליסיס. און די רוי מאַטעריאַלס פֿאַר די צוגעגרייט האַלב-האַרט עלעקטראָליטעס אויך דאַרפֿן צו זיין פּשוט און גרינג צו זיין ינאַגרייטיד אין עלעקטריק וועהיקלעס.

היבריד עלעקטראָליטעס

היבריד עלעקטראָליטעס, אויך באקאנט ווי געמישט עלעקטראָליטעס, קענען זיין מאַדאַפייד באזירט אויף ייקוויאַס / אָרגאַניק סאַלוואַנט כייבריד עלעקטראָליטעס אָדער דורך אַדינג אַ ניט-ייקוויאַס פליסיק עלעקטראָליטע לייזונג צו אַ האַרט עלעקטראָליטע, קאַנסידערינג די מאַנופאַקטוראַביליטי און סקאַלאַביליטי פון האַרט עלעקטראָליטעס און די באדערפענישן פֿאַר סטאַקינג טעכנאָלאָגיע. אָבער, אַזאַ כייבריד עלעקטראָליטעס זענען נאָך אין דער פאָרשונג בינע און עס זענען קיין געשעפט ביישפילן.

קאָנסידעראַטיאָנס פֿאַר געשעפט אַנטוויקלונג פון עלעקטראָליטעס

די גרעסטע אַדוואַנטידזשיז פון האַרט עלעקטראָליטעס זענען הויך זיכערקייַט און לאַנג ציקל לעבן, אָבער די פאלגענדע פונקטן זאָל זיין קערפאַלי באַטראַכט ווען יוואַליוייטינג אָלטערנאַטיוו פליסיק אָדער האַרט עלעקטראָליטעס:

• מאַנופאַקטורינג פּראָצעס און סיסטעם פּלאַן פון האַרט עלעקטראָליטע. לאַבאָראַטאָריע מאָס באַטעריז טיפּיקלי צונויפשטעלנ זיך פון האַרט עלעקטראָליטע פּאַרטיקאַלז מיט עטלעכע הונדערט מייקראַנז דיק, קאָוטאַד אויף איין זייַט פון די ילעקטראָודז. די קליין האַרט סעלז זענען נישט רעפּריזענאַטיוו פון די פאָרשטעלונג פארלאנגט פֿאַר גרויס סעלז (10 צו 100 אַה), ווייַל די קאַפּאַציטעט פון 10 ~ 100 אַה איז די מינימום ספּעסיפיקאַטיאָן פארלאנגט פֿאַר קראַנט מאַכט באַטעריז.
• האַרט עלעקטראָליטע אויך ריפּלייסיז די ראָלע פון ​​די דייאַפראַם. ווי די וואָג און גרעב זענען מאַש גרעסער ווי PP / PE דייאַפראַם, עס מוזן זיין אַדזשאַסטיד צו דערגרייכן וואָג געדיכטקייַט≥350ווה / קגאון ענערגיע געדיכטקייַט≥900 וואט/ל צו ויסמיידן ימפּידינג זייַן קאַמערשאַליזיישאַן.

באַטערי איז שטענדיק אַ זיכערהייט ריזיקירן צו עטלעכע גראַד. האַרט עלעקטראָליטעס, כאָטש עס איז סאַפער ווי ליקווידס, איז נישט דאַווקע ניט-ברענעוודיק. עטלעכע פּאָלימערס און ינאָרגאַניק עלעקטראָליטעס קענען רעאַגירן מיט זויערשטאָף אָדער וואַסער, פּראַדוסינג היץ און טאַקסיק גאַסאַז וואָס אויך מאַכן אַ פייַער און יקספּלאָוזשאַן ריזיקירן. אין אַדישאַן צו איין סעלז, פּלאַסטיקס, קאַסעס און פּאַקקאַגינג מאַטעריאַלס קענען אָנמאַכן אַנקאַנטראָולאַבאַל קאַמבאַסטשאַן. אַזוי לעסאָף, אַ האָליסטיק, סיסטעם-מדרגה זיכערקייַט פּרובירן איז דארף.