2020年锂离子电池在哪里？

小型便携式电子设备的兴起要求强大的电池技术同时开发。自20世纪90年代以来，锂离子电池（锂离子电池或Libs）已成为硬件臂赛中的Frontrunner- 狼人的基于镍的同行。

离子流动在锂离子电池中。使用的图像礼貌电池大学

然而，发展不能停滞不前。我们将探讨Lbeplay体育下载不了ibs为表格带来的东西，为什么使用R＆D电池技术的EES不应该对LIB进展自满。

锂离子的优点

与金属替代方案相比，锂离子在操作期间更稳定，同时充电。尽管它们的锂金属前辈更高的密度，但Libs仍然是能量密集为镍镉电池的两倍。他们还具有以下优惠特征：

• 单细胞建设和整合
• 没有内存或要求维护充电调度
• 休息期间放缓
• 相对安全的处置
• 可定制的不同应用程序配置

就特定能量密度和体积能密度而言，锂离子电池在许多其他电池类型中出现。图片使用了罗伯塔A.迪维斯，罗切斯特理工学院和清洁能源研究所

锂离子技术通常保持有利的成本比，尽管某些类型的锂离子电池（棱柱纤维）更昂贵。这些电池也很容易更换，同时享受长期保质期。

锂离子的缺点

与其他技术相比，锂离子电池往往是重量- 在移动设备中进行重量功率权衡。这部分促进了通过手机形式因素的论据。许多用户更喜欢全天（或多天）电池寿命，而其他用户则更喜欢最终的便携性。一些设备越来越大，以容纳具有更高毫安小时（MAH）评级的细胞。这些在收费之间提供更长的使用寿命。

LIBS是用户安全的，但需要保护措施在寿命期间避免退化。这些保护电路保持电压和电流保持稳定。尽管被动放电缓慢，但李离子技术仍然很长。

虽然电压较高的电压可以提高容量，但它可以缩短锂离子电池的生命周期并降低安全性。使用Choi等人的图片和电池大学

资源丰富是锂的持续问号。工程师主要使用世界上第33个最丰富的元素电池。回到2015年，绿色科技媒体报道我们只有足够的全球商店在最糟糕的情况下持续17年。

最后，电池整形限制内部组件布局。依赖于LIBS的工程师可能需要调整其底盘以适应它们或制作功能优势。这阻碍了一些情况下的创意产品设计。它还可以推动公司来源较低的替代方案。迄今我们做了什么来抵消这些缺点？

2020年锂离子电池的创新

一些制造商拒绝接受锂离子形式因素的怪癖。通过使用每次迭代缩小的设备，ONU已经放在EES上以制作创意单元配置。

特斯拉的镇压电池

一家公司在锂离子技术上全面的公司是特斯拉。公司一直在自2006年以来炼制其LIB技术并试图以创造性方式减轻现有的锂离子问题。该公司提供以下延长锂离子电池寿命的准则：

• 避免极端高位和充电状态（保持细胞不断充电2％到95％）
• 避免快速充电，以促进能量稳定和健康的内部温度
• 避免在寒冷状态充电
• 避免快速放电，同时限制每个单元的电流要求

特斯拉承认，每个电池都会随着时间的推移而降低。因此，可维护性变得至关重要的汽车所有者。想象一下，如果Tesla使用了他们的车辆的单个细胞lib。如果该细胞完全出现故障或死亡，则需要一项昂贵的维修。这就是为什么公司在创建单个电池时使用众多细胞（超过6,800多个细胞）。业主可能会在退化后更换单个单位，而不是完全冻结汽车。

在电池技术中更近期的进展，Tesla最近宣布了它的削减电池项目打击热磨料和升压功率输出。这些标签传统上是在大电池中传输电力的至关重要 - 同时也延长电路。

Tesla新的Tabless电池单元的横截面。使用的图像礼貌商业内幕

这在妨碍性能时打开了发热的门。通过移除标签并提供内化的螺旋矩阵，现在可以直接通过锂离子材料转移电力。

根据Tesla的说法，缩短了临界电路，减少了工作温度，高出5倍，功率更高的六倍，较多的范围更多。这些类型的进步促进了扩展的生产，因为Lib设计是简化的。

斯坦福建议固体材料取代液体电解质

典型的锂离子电池由两个电极组成，其中液体电解质填充了间隙之间的液体电解质。这种液体是挥发性的;穿刺或短裤可能会导致点火。一些制造商的设计尤其易受。注意，典型的lib包括分隔符，这使电极间隔开，同时允许能量转移。

锂离子电池的图，包括隔膜和电极之间的离子流。使用的图像礼貌电池大学

你可能会记住困扰三星的Galaxy Note 7的自发燃烧崩溃;这些设备火灾最终是由压接，分离器损坏和短路引起的。

斯坦福大学研究人员现在建议固体材料可能是液体电解质的替代品。它们也更具成本效益。

锂，硼和硫磺上升到顶部（由于机器学习筛查）作为可行的材料。固体可以承受压力并抵抗更多的循环，支持固体可以导电的概念更长的时间。短路也不太常见。

最大的挑战将是制造管道和桥接液体和固体之间的电导率间隙。

南达科他州立大学冠军锂金属

据说锂金属是电池研究中的圣杯。然而，当用于阳极时，这种材料的长期可靠性是可疑的。随着时间的推移，箔形成尖锐的突起，称为树突。这些树枝状物可以在内部穿刺分离器，从而导致短路和触发。

树突（左侧图）可以突破分离器材料并导致短路和火灾。使用的图像礼貌Dean Sigler.

如果我们可以在轨道上停止枝形增长怎么办？SDSU的科学家建议阳极和隔膜之间的新锂 - 氮化物涂层可以做到这一点- 确定锂金属分布不均匀的陷阱。

等离子体加工的涂层还促进电池寿命期间的延长的离子电导率。因此，锂金属电池将享有更大的普及甚至机械强度。他们还将更有效地保持其能力。

锂离子的未来及其堂兄弟

它鼓励看到自成立以来锂离子电池多远。虽然该技术实现了一定程度的成熟，研究人员仍在找到改善当前技术的方法。虽然许多人可能表明电池开发已经放缓，但世界上最重要的公司和大学都在证明。我们还发现了在生产过程中更经济地使Libs的新方法。

这并不是说锂离子技术是最终的全部。如果开发和消费加速，全球锂储备面临潜在的威胁。安全性大大提高，而电池故障罕见（百万分之一根据电池大学的说法，这些故障可能导致身体或财产损失。

此外，材料可用性，成本节约和生态友好可能很快推动钠离子替代品进入敏捷。