Al momento, la maggior parte dei veicoli elettrici e dei sistemi di accumulo di energia utilizza batterie agli ioni di litio. Sebbene abbiano una densità di energia elevata e una velocità di ricarica rapida, hanno problemi di sicurezza. Pertanto, l'industria sta sviluppando attivamente batterie a stato solido, sperando di poter sostituire le tradizionali batterie agli ioni di litio. Cos'è una batteria a stato solido? Le batterie a stato solido sono un tipo di tecnologia della batteria. A differenza delle batterie agli ioni di litio e delle batterie polimeriche agli ioni di litio comunemente utilizzate oggi, le batterie a stato solido sono batterie che utilizzano elettrodi solidi ed elettroliti solidi. Negli ionici a stato solido, le batterie a stato solido sono batterie che utilizzano elettrodi solidi ed elettroliti solidi. Le batterie a stato solido hanno generalmente una bassa densità di potenza e un'alta densità di energia. Poiché le batterie a stato solido hanno un elevato rapporto potenza-peso, sono batterie ideali per i veicoli elettrici. Cos'è una batteria agli ioni di litio? Le batterie agli ioni di litio sono batterie secondarie (batterie ricaricabili) che si basano principalmente sul movimento degli ioni di litio tra elettrodi positivi e negativi per funzionare. Durante il processo di carica e scarica, LI+ viene intercalato e deintercalato avanti e indietro tra i due elettrodi: durante la carica, Li+ viene deintercalato dall'elettrodo positivo e intercalato nell'elettrodo negativo attraverso l'elettrolita e l'elettrodo negativo è in uno stato ricco di litio; Durante la dimissione, è vero il contrario. Le batterie agli ioni di litio sono state sviluppate per la prima volta da Sony Corporation del Giappone nel 1990. Incorpora gli ioni al litio in carbonio (coke di petrolio e grafite) per formare un elettrodo negativo (le tradizionali batterie al litio usano la lega di litio o litio come elettrodo negativo). Vengono utilizzati anche lixCoo2 come materiale elettrodo positivo, lixnio2 e lixmno4 e l'elettrolita è lipf 6+ dietilene carbonato (EC)+dimetil carbonate (DMC). Qual è la differenza tra batterie a stato solido e batterie agli ioni di litio? La differenza principale tra batterie a stato solido e batterie agli ioni di litio è l'elettrolita. L'elettrolita di ioni di litio è liquido ed esiste sotto forma di gel e polimero, rendendo difficile ridurre il peso della batteria. Inoltre, l'energia di un singolo pacco batteria al litio non è elevata, quindi i pacchi batteria multipli devono essere collegati in serie, il che aumenta ulteriormente il peso. Il costo dell'ingegneria, della produzione e dell'installazione dei pacchi batteria rappresenta una grande parte del costo complessivo dei veicoli elettrici. Oltre al problema del peso, l'elettrolita è anche infiammabile, instabile ad alte temperature e ha problemi di fuga termici. Se si verifica un incidente d'auto, può causare un incendio grave. L'elettrolita è anche facile da congelare a basse temperature, riducendo la resistenza della batteria. Inoltre, l'elettrolita corroderà i componenti interni della batteria e il processo di ricarica e scarica produrrà anche dendriti, che ridurranno la capacità, le prestazioni e la durata della batteria. Non esiste un elettrolita liquido pesante all'interno della batteria a stato solido, ma un elettrolita solido sotto forma di vetro, ceramica o altri materiali. La struttura complessiva della batteria a stato solido è simile a quella della tradizionale batteria agli ioni di litio e anche i metodi di ricarica e scarica sono simili, ma poiché non c'è liquido, la batteria è più compatta all'interno, di dimensioni inferiore e ha una maggiore densità di energia. Se la batteria agli ioni di litio nel veicolo elettrico viene sostituita con una batteria a stato solido dello stesso volume, la capacità può teoricamente essere aumentata di più di 2 volte. Inoltre, il peso della batteria al litio a stato solido è più leggero e non è necessario il sistema di monitoraggio, raffreddamento e isolamento della batteria agli ioni di litio. Il telaio può liberare più spazio per la batteria, che aumenta notevolmente la resistenza del veicolo elettrico. Inoltre, la batteria a stato solido si carica più velocemente della batteria agli ioni di litio, non ha problemi corrosivi e ha una vita più lunga. Per quanto riguarda la temperatura operativa, la batteria a stato solido ha stabilità termica e non si congela a basse temperature. Per gli utenti che vivono a medie e alte latitudini, ciò può garantire la resistenza del veicolo elettrico.
