半固体電池: 半固体電池は、正極として機能するケイ酸ナトリウム (Na2Si2O5)、メタケイ酸ナトリウム (Na2SiO3)、二酸化ケイ素 (SiO2) などの着色物質と、負極として機能する二酸化チタンなどの着色物質で構成されています。 (TiO2)、チタン酸ナトリウム (Na2TiO3)、または亜酸化チタン (Ti4O7)。正極材料はリチウムイオンを吸収して貯蔵することができ、負極材料はリチウムイオンを放出することができます。さらに、固体電極材料の性能を向上させるために、アミン (エチルアミン、H3CNH2)、重炭酸アンモニウム (NH4HCO3)、フッ素樹脂 (フッ素樹脂)、リン酸ジメチル (リン酸ジメチル) などの特定の原材料が電池に使用される場合があります。カルボン酸塩。半固体電池の正極の反応プロセスは複雑で、電子出力は主に正極内で起こる反応から得られ、反応速度は反応物質の濃度と電子移動速度に依存します。

パフォーマンスの比較:

リチウムイオン電池:

1. 高電圧： 単セルの電圧は 3.7 ～ 3.8 V に達し、これは Ni-Cd および Ni-MH バッテリーの 3 倍です。
2. 長いサイクル寿命: 通常は 500 サイクルを超え、場合によっては 1000 サイクルを超えます。リン鉄リチウムは最大 8000 サイクルを達成できます。
3. 優れた安全性能: メモリー効果がなく環境に優しい。リチウムイオン電池の前駆体であるリチウムイオンは、リチウム樹枝状結晶による短絡のリスクを排除し、その応用範囲を拡大します。
4. 低自己放電: 室温で1ヶ月後の自己放電率は約2%で、Ni-Cd(25～30%)やNi-MH(30～35%)よりも大幅に低くなります。
5. 急速充電: 1C で 30 分間充電すると公称容量の 80% 以上を達成でき、リン鉄電池は 10 分で 90% に達します。
6. 動作温度: 動作温度範囲は -25 ～ 60°C ですが、電解質と正極の改良により -40 ～ 70°C まで拡張できる可能性があります。

半固体電池:

1. 軽量、高エネルギー密度: 適用可能な材料システムの変更、特に負極としてリチウム埋め込みグラファイトの代わりに金属リチウムを直接使用することにより、エネルギー密度が大幅に増加します。
2. 薄型、小容量: セパレーターと液体電解質を排除すると厚みが減り、小型化と薄膜用途には半固体電池技術が不可欠になります。
3. 柔軟性: 脆いセラミック材料を半固体電池に使用すると、ミリメートルスケールの厚さにまで薄くすることで柔軟性が得られます。適切なカプセル化材料により、バッテリーは性能を大幅に低下させることなく、数百回から数千回の曲げに耐えることができます。
4. 安全性の強化: 高電流下でのリチウム樹枝状結晶の形成に伴う危険性を排除し、従来のリチウム電池の有機液体電解質に伴う反応、酸化、ガス発生、燃焼のリスクを軽減します。

液体電池と半固体電池の比較: 液体電池と比較すると、半固体電池の主な特徴は、液体電解質とセパレーターの従来の組み合わせに代わる固体電解質の導入です。半固体電池は半固体電解質を採用しており、液体電池に比べて安全性が大幅に向上しています。現在、中国の主要な半固体電池開発企業には、威蘭新能源、甘峰リチウム、富能科技、国軒高科技、青島能源などがあり、いずれも半固体電池の工業化を達成している。

適用範囲:

リチウムイオン電池: 近年、リチウムイオン電池は、水力発電所、火力発電所、風力発電所、太陽光発電所のエネルギー貯蔵システムなど、幅広い用途に使用されています。電動工具、電動自転車、電動バイク、電気自動車、特殊機器、特殊航空宇宙など、さまざまな分野でも幅広く使用されています。リチウムイオン電池は電動自転車や電気自動車などの分野へも徐々に広がっています。

半固体電池: 半固体電池は、有人航空機、農業用散布、産業パトロール、森林消防、建設監視、貨物輸送、航空写真、地図作成、家庭用電化製品、ポータブルエネルギー貯蔵、および新エネルギー車で使用できます。