Pin thể rắn

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Pin thể rắn
Các nhánh Lithi từ cực dương xuyên qua lớp phân cách tiến về cực âm
Pin Lithium air như một ví dụ về pin thể rắn. Pin Li-air sử dụng quá trình oxy hóa lithium ở cực dương và quá trình khử oxy ở cực âm để lưu trữ dòng điện

Pin thể rắn, pin trạng thái rắnpin sử dụng điện cựcđiện phân trạng thái rắn để dẫn ion, thay cho chất lỏng hoặc Polyme thường thấy ở pin Li-ion hoặc pin Li-ion polyme.[1][2] Chất liệu sử dụng làm chất điện li trong pin thể rắn có thể gồm (ví dụ các Oxit O2–, Sulfide S2−, Phosphat [PO
4
]3−
) hoặc polyme trạng thái rắn. Pin thể rắn được ứng dụng trong các máy tạo nhịp tim nhân tạo, RFID, thiết bị công nghệ đeoxe chạy điện. Pin thể rắn có khả năng an toàn cao hơn, mật độ năng lượng cao hơn nhưng chi phí sản xuất cũng cao hơn pin lithi-ion.[cần dẫn nguồn]

Lịch sử[sửa | sửa mã nguồn]

Vào khoảng giữa những năm 1831 và 1834, Michael Faraday đã phát hiện ra chất điện phân rắn là bạc sunfuachì (II) florua, đặt nền móng cho các ion ở trạng thái rắn.[3][4]

Giữa thế kỷ 20, những năm 1950, một số hệ thống điện hóa sử dụng chất điện phân rắn. Họ sử dụng ion bạc, nhưng có một số phẩm chất không mong muốn, bao gồm mật độ năng lượng thấp và điện áp tế bào, và điện trở bên trong cao.[5] Một loại chất điện phân trạng thái rắn mới, được phát triển bởi Phòng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge , xuất hiện vào những năm 1990, sau đó được sử dụng để sản xuất pin lithium-ion màng mỏng.[6]

Nguyên vật liệu[sửa | sửa mã nguồn]

Ứng dụng[sửa | sửa mã nguồn]

Thách thức[sửa | sửa mã nguồn]

Những thách thức đối với việc áp dụng pin thể rắn rộng rãi bao gồm mật độ năng lượngmật độ năng lượng, độ bền, chi phí vật liệu, độ nhạyđộ ổn định.[7]

Chi phí[sửa | sửa mã nguồn]

Nhiệt độ, áp suất[sửa | sửa mã nguồn]

Ưu điểm[sửa | sửa mã nguồn]

Xem thêm[sửa | sửa mã nguồn]

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ Reisch, Marc S. (ngày 20 tháng 11 năm 2017). “Solid-state batteries inch their way toward commercialization”. Chemical & Engineering News. 95 (46): 19–21. doi:10.1021/cen-09546-bus.
  2. ^ Vandervell, Andy (ngày 26 tháng 9 năm 2017). “What is a solid-state battery? The benefits explained”. Wired UK. Truy cập ngày 7 tháng 1 năm 2018.
  3. ^ Funke K (tháng 8 năm 2013). “Solid State Ionics: from Michael Faraday to green energy-the European dimension”. Science and Technology of Advanced Materials. 14 (4): 043502. Bibcode:2013STAdM..14d3502F. doi:10.1088/1468-6996/14/4/043502. PMC 5090311. PMID 27877585.
  4. ^ Lee, Sehee (2012). “Solid State Cell Chemistries and Designs” (PDF). ARPA-E. Truy cập ngày 7 tháng 1 năm 2018.
  5. ^ Owens, Boone B.; Munshi, M. Z. A. (tháng 1 năm 1987). “History of Solid State Batteries” (PDF). Defense Technical Information Center. Corrosion Research Center, University of Minnesota. Bibcode:1987umn..rept.....O. Truy cập ngày 7 tháng 1 năm 2018.[liên kết hỏng]
  6. ^ Jones, Kevin S.; Rudawski, Nicholas G.; Oladeji, Isaiah; Pitts, Roland; Fox, Richard. “The state of solid-state batteries” (PDF). American Ceramic Society Bulletin. 91 (2). Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 19 tháng 2 năm 2018. Truy cập ngày 16 tháng 12 năm 2021.
  7. ^ Weppner, Werner (tháng 9 năm 2003). “Engineering of solid state ionic devices”. International Journal of Ionics. 9 (5–6): 444–464. doi:10.1007/BF02376599. S2CID 108702066. Solid state ionic devices such as high performance batteries...

Liên kết ngoài[sửa | sửa mã nguồn]