Сравнение технологий твердотельных аккумуляторов в основном вращается вокруг материалов электролита, причем текущие основные направления включают четыре категории: сульфиды, оксиды, полимеры и галогениды. Их основные различия заключаются в проводимости, стабильности интерфейса, стоимости и сложности массового производства, что напрямую влияет на производительность аккумулятора и прогресс коммерциализации.
|
Технология |
Особенности |
Недостатки |
Предприятия/Учреждения |
Текущая стадия коммерциализации |
|
Сульфиды |
Наивысшая ионная проводимость, близкая к жидким электролитам; Потенциал максимальной плотности энергии; Хорошие характеристики механической обработки. |
Плохая химическая стабильность (легко реагирует с водой и кислородом); Чрезвычайно высокая сложность массового производства; Относительно высокая стоимость. |
Toyota, CATL, LG New Energy, Guoxuan High Tech, Honeycomb Energy, GAC, BYD |
Ведущие, некоторые предприятия вступили в стадию опытно-промышленного или мелкосерийного производства. |
|
Оксиды |
Высокая стабильность и безопасность; Длительный срок службы; Относительно зрелая система материалов. |
Высокое сопротивление интерфейса, требующее высокотемпературного спекания; Высокая стоимость; Относительно низкая проводимость. |
Qingtao Energy, Weilan New Energy, Huineng Technology, Ganfeng Lithium, QuantumScape |
|
|
Полимеры |
Простой процесс, гибкость и легкость обработки; Низкая стоимость; Хорошая безопасность. |
Плохая низкотемпературная производительность; Низкая плотность энергии; Относительно низкая ионная проводимость. |
Tailan New Energy, Qingtao Energy, EVE Energy, Xinwangda, Bollore |
Частично применяются в низкоскоростных электромобилях, потребительской электронике и других областях. |
|
Галогениды |
Относительно высокая ионная проводимость при комнатной температуре; Широкое электрохимическое окно (совместимость с высоковольтными катодами); Потенциал низкой стоимости. |
Химическая стабильность все еще нуждается в улучшении; Незрелый процесс массового производства; Исследования систем материалов относительно новые. |
Некоторые исследовательские институты и стартапы |
Ранняя стадия разработки/пилотная стадия является новым и важным направлением исследований. |
Дополнительные примечания:
Полутвердотельные аккумуляторы: Это переходные формы с содержанием жидкого/полимерного электролита от 5% до 25%, не относящиеся к категории чисто твердотельных в таблице выше, но уже достигшие предварительного коммерческого применения.
Основной подход: В настоящее время сульфидная система считается доминирующим направлением для коммерциализации благодаря своим комплексным преимуществам в производительности.
Ключевые проблемы: Все направления должны решить три основные проблемы — нестабильные твердотельные интерфейсы, проводимость и стоимость.