Il confronto tra le tecnologie delle batterie allo stato solido ruota principalmente attorno ai materiali elettrolitici, con l'attuale corrente principale di quattro categorie: solfuri, ossidi, polimeri e alogenuri.Le loro differenze fondamentali risiedono nella conducibilità, stabilità dell'interfaccia, costo e difficoltà di produzione di massa, che hanno un impatto diretto sulle prestazioni delle batterie e sul progresso della commercializzazione.
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Tecnologia |
Caratteristiche |
Deficienza |
Imprese/Istituzioni |
Fase attuale di commercializzazione |
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Altri |
La conduttività ionica è la più elevata, vicina agli elettroliti liquidi; il potenziale per la massima densità energetica; Buone prestazioni di elaborazione meccanica. |
Poca stabilità chimica (facile a reagire con acqua e ossigeno); la difficoltà di produzione di massa è estremamente elevata; il costo è relativamente elevato. |
Toyota, CATL, LG New Energy, Guoxuan High Tech, Honeycomb Energy, GAC, BYD |
Alcune aziende leader sono entrate nella fase di produzione pilota o sperimentale su piccola scala. |
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Ossido |
Alta stabilità e forte sicurezza; lunga durata del ciclo; il sistema materiale è relativamente maturo. |
Alta impedenza di interfaccia, che richiede sinterizzazione ad alta temperatura; alto costo; la conducibilità è relativamente bassa. |
Qingtao Energy, Weilan New Energy, Huineng Technology, Ganfeng Lithium, QuantumScape |
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Altri materiali |
Processo semplice, flessibile e facile da elaborare; basso costo; buona sicurezza. |
Performance scadente a basse temperature; bassa densità energetica; conduttività ionica relativamente bassa. |
Tailan New Energy, Qingtao Energy, EVE Energy, Xinwangda, Bollore |
Parzialmente applicato nei veicoli elettrici a bassa velocità, nell'elettronica di consumo e in altri campi. |
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alogenuro |
Conduttività ionica relativamente elevata a temperatura ambiente Larghezza della finestra elettrochimica (compatibile con elettrodi positivi ad alta tensione); Basso potenziale di costo. |
La stabilità chimica deve ancora essere migliorata; processo di produzione di massa immaturo; la ricerca sui sistemi di materiali è relativamente nuova. |
Alcuni istituti di ricerca e startup |
La fase iniziale di sviluppo/pilota è una direzione di ricerca emergente e importante. |
Nota aggiuntiva:
Batterie a stato semi-solido:Si tratta di forme transitorie con un tenore di elettroliti liquidi/polimeri compreso tra il 5% e il 25%, che non rientrano nella categoria dello stato solido puro della tabella precedente,ma hanno ottenuto applicazioni commerciali preliminari.
Approccio tradizionaleIl sistema solforato è attualmente considerato come la direzione dominante per la commercializzazione a causa dei suoi vantaggi di prestazione completi.
Le principali sfide: tutte le rotte devono affrontare tre problemi principali: interfacce solide-solide instabili, conducibilità e costi.