Progresso recente no ânodo para baterias de lítio totalmente sólidas à base de sulfeto - outros ânodos

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Progresso recente em ânodo para baterias de lítio totalmente em estado sólido à base de sulfeto

ââ Parte 2 outros ânodos

Autor: JIA Linan, DU Yibo, GUO Bangjun, ZHANG Xi

1. Escola de Engenharia Mecânica, Universidade Jiao Tong de Xangai, Xangai 200241, China

2. Xangai Yili Nova Tecnologia Energética Co., LTD. , Xangai 201306, China

Ânodo de liga de lítio

Devido a reações colaterais interfaciais graves, o lítio puro é difícil de ser usado diretamente em eletrólitos sólidos de sulfeto em a curto prazo, portanto os materiais de liga de lítio oferecem uma opção mais atraente. Comparados com ânodos metálicos de lítio, os ânodos de liga de lítio podem melhorar molhabilidade da interface, inibir a ocorrência de reações colaterais da interface, melhorar a estabilidade química e mecânica do eletrólito sólido Interface e evite curtos-circuitos causados ​​pelo crescimento de dendritos de lítio. No ao mesmo tempo, em comparação com baterias de íon de lítio líquido, ânodos de liga podem mostram maior densidade de energia e melhor estabilidade em baterias totalmente de estado sólido. No entanto, os eletrodos negativos da liga sofrerão maior volume e mudanças durante a carga e descarga (como liga Li-Si, liga Li-Sn, etc.), portanto, mais pesquisas são necessárias sobre o desenvolvimento e aplicação de ligas materiais. Entre as várias ligas de lítio, a liga Li-In é popular no escala de laboratório devido à sua melhor ductilidade mecânica e redox constante potencial (0,62 V vs Li+/Li) em uma ampla faixa estequiométrica. As ligas Li-In são geralmente considerados materiais termodinamicamente e cineticamente estáveis para eletrólitos de sulfeto. É amplamente utilizado em laboratórios para testar o desempenho de eletrólitos ou materiais catódicos, ao mesmo tempo que apresenta bom ciclo estabilidade sob condições de baixa corrente e baixa carga. No entanto, o redox potencial e peso molecular da liga Li-In são altos, o que reduz bastante a vantagem da densidade de energia das baterias de íons de lítio totalmente em estado sólido. Geralmente, os estudos acreditam que não há crescimento de dendritos de lítio em Ligas Li-In. No entanto, Luo et al. realizou testes de carga e descarga em Bateria totalmente em estado sólido Li-In|LPSCl|LNO@NCM622 sob alta densidade de corrente (3,8 mA·cm-2) e alta carga (4 mA·h·cm-2). A bateria foi encontrada com um curto circuito após aproximadamente 900 ciclos. A bateria manteve um ciclo estável capacidade e quase 100% de eficiência Coulombic durante ciclos de carga e descarga até para 890 ciclos, mas a capacidade começou a diminuir rapidamente após 891 ciclos, caindo para perto de 0 no 897º ciclo. A tensão de carga e descarga relevante curva da bateria do 891º ao 897º ciclo, em que o carregamento a capacidade aumenta gradualmente, enquanto a capacidade de descarga correspondente diminui. No 897º ciclo, a bateria continua a carregar e a capacidade continua a aumentar, acompanhado por uma menor taxa de aumento de tensão, que indica a ocorrência de um curto-circuito interno e falha da bateria. O mecanismo de crescimento de dendritos Li-In foi revelado através de SEM, XPS e outros caracterizações e simulação AIMD. Indica que sob alta corrente e condições de alta carga. Metallic In é termodinâmica e cineticamente instável a eletrólitos de sulfeto. Alterações de volume e leves reações interfaciais induzem o crescimento de dendritos Li-In, levando à falha da bateria durante ciclos longos. Diferente do crescimento vertical dos dendritos de lítio, o O modo de crescimento dos dendritos Li-In é o crescimento lateral ao longo dos poros e grãos limites. A taxa de crescimento é lenta e causa poucos danos ao sulfeto estrutura eletrolítica (Figura 6). Portanto, o crescimento de dendritos Li-In pode ser suprimido melhorando a estabilidade eletroquímica do metal eletrodo/eletrólito sólido e reduzindo a porosidade do eletrólito.

Fig.6 Antes e depois da evolução da interface de ciclismo para Célula Li-In|LPSCl|LNO@NCM622

Al tem as vantagens de alta ductilidade, altas reservas e alta condutividade eletrônica. Tem um alto teor teórico capacidade específica (990 mA·h·g-1) e uma pequena taxa de expansão de volume (96%) entre materiais de liga de lítio. É um dos mais promissores sistemas totalmente de estado sólido materiais de ânodo de bateria de lítio. Conforme mostrado na Figura 7 (a), Pan et al. preparou um Eletrodo negativo de liga Li-Al sem aglutinante e agente condutor (Li0.8Al, capacidade específica 793 mA·h·g-1, 0,35 V vs Li+/Li). Tem boa compatibilidade com Eletrólito LGPS. Isto se deve ao fato de que o potencial de trabalho do o ânodo de liga Li-Al preparado está dentro da estabilidade eletroquímica real janela do LGPS [Fig. 7(b)]. Evitando que o eletrólito seja reduzido e decomposta, a bateria totalmente de estado sólido montada mostrou excelente reversibilidade, com uma taxa de retenção de capacidade de até 93,29% em 200 ciclos. Sob a condição de relação N/P de 1,25, a densidade de energia da bateria atingiu 541 W·h·kg-1, provando que a liga Li-Al tem excelentes perspectivas de aplicação.

Fig.7 Esquemas do ânodo de liga Li-Al em ASSLBs

Sakuma et al. estudou a correspondência de Li-Sn liga, liga Li-Si e eletrólito Li4-x Ge1-x P x S4, e observou menor resistência de interface e maior potencial redox. Hashimoto et al. usado moagem de bolas de alta energia para preparar uma série de Li4.4Ge x Si1-x (x = 0 ~ 1,0). Entre eles, Li4.4Ge0.67Si0.33 apresenta a maior capacidade específica (190 mA·h·g-1) e possui boa reversibilidade de carga e descarga. Park et al. usado moagem mecânica de bolas para misturar e moer pó de lítio e pó de silício para prepare a liga Li4.4Si, eletrodo positivo Li4Ti5O12 e Li2S-P2S5 eletrólito para montar uma bateria de lítio totalmente em estado sólido. O estudo encontrou que o desempenho da bateria foi significativamente melhorado após o secundário moagem de bolas da liga Li-Si, ou seja, a redução no tamanho das partículas de a liga de lítio-Si foi propícia à deposição e remoção uniforme de lítio durante o processo de carga e descarga.

Filmes de liga de lítio também podem ser usados ​​como significa estabilizar a interface do eletrodo negativo. Choi et al. usei um simples método de laminação para combinar Ag com espessura de 10 Î1⁄4m e Li com espessura de 150 Î1⁄4m e depois aplicada pressão externamente para obter um filme de liga Li-Ag. O alto teor de Ag forma facilmente uma interface estável com o sulfeto eletrólito e inibe o crescimento de dendritos de lítio. Além disso, o pequena quantidade restante de Ag que não forma a liga Li-Ag participa a reação da solução sólida com Li, o que alivia o crescimento desigual de lítio. A bateria totalmente de estado sólido montada mostrou uma retenção de capacidade de 94,3% ao longo de 140 ciclos, e também poderia circular de forma estável a uma taxa elevada de 12 C. Pesquisa de Kato et al. descobriu que inserir um filme Au no Li/Li3PS4 interface eletrolítica pode evitar a formação de vazios após o lítio inicial dissolução e aumentar os locais de deposição de Li, o que ajuda a melhorar o reversibilidade da bateria. Além disso, a dissolução do filme Au em o lítio metálico pode ser uma razão para melhorar o desempenho eletroquímico da interface do eletrodo negativo. Células Li-simétricas com filme Au inserido na interface Li/Li3PS4 pode operar de forma estável em alta densidade de corrente (1,3 mA·cm-2) e capacidade de grande área (6,5 mA·h·cm-2) sem curto-circuito. A bateria de estado sólido Li / Au / Li3PS4 / LiNi1 / 3Mn1 / 3Co1 / 3O2 montada possui um ciclo de vida de mais de 200 vezes a uma alta densidade de corrente de 2,4 mA·cm-2.

Ânodo de silício

Si é considerado um dos mais materiais anódicos promissores devido à sua capacidade específica teórica ultra-alta (4200 mAh·h·g-1), altas reservas, baixo custo, respeito ao meio ambiente, não toxicidade e baixo potencial operacional de 0,4 V. Pesquisa sobre a aplicação de ânodos de Si em baterias de íon-lítio líquido foi desenvolvido há mais de trinta anos e ainda é muito popular. Recentemente, como o lítio totalmente em estado sólido baterias entraram no campo da pesquisa energética, começaram os trabalhos para converter a tecnologia de silício bem desenvolvida de sistemas de baterias de íons de lítio líquidos para sistemas de baterias totalmente de estado sólido. No entanto, em comparação com a investigação sobre desenvolvendo ânodos de silício de alta capacidade para baterias de íons de lítio líquidos, embora existam poucos relatos sobre a aplicação de ânodos de silício baseados em baterias totalmente de estado sólido de sulfeto, os resultados demonstrados ainda são bastante importante. Entretanto, o ânodo de Si possui baixa condutividade eletrônica (1,56×10-3 S·m-1), baixo coeficiente de difusão de íons de lítio (10-14ï½10-13 cm2·S-1), e grande expansão de volume (Li4. 4Si é cerca de 360%) e outros desvantagens, o que limita o seu âmbito de aplicação. A razão pela qual o Si eletrodo negativo falha na bateria geralmente é devido ao grande volume expansão do Si durante o processo de litiação/delitiação, o que causa pó, rachaduras e enorme estresse, e produz uma série de sérios consequências destrutivas. Por exemplo: (1) Deterioração da estrutura integridade do eletrodo devido ao esmagamento repetido durante a descarga/carga. (2) Desconexão entre o eletrodo e o coletor de corrente causada por estresse interfacial. (3) Os íons de lítio são continuamente consumidos durante o processo contínuo de formação-destruição-reforma da camada SEI.

Atualmente, métodos comumente usados ​​para otimizar ânodos de silício para baterias de lítio totalmente em estado sólido inclui tamanho controle (nano-silício), projeto estrutural, ânodos de filme fino, liga, pressão aplicação, ânodos compostos com ligantes/materiais condutores avançados (como como ânodos Si-C), etc. Sakabe et al. usou pulverização catódica com magnetron para preparar ânodos de silício amorfo não porosos e porosos, e combiná-los com Eletrólito 80Li2S·20P2S5 para conduzir testes de capacidade de ciclo. Após 100 ciclos, o filme de silício amorfo não poroso com 3,00 µm de espessura mostrou apenas cerca de 47% capacidade relativa ao 10º ciclo. O filme de silício amorfo poroso de 4,73 µm mostra uma capacidade de litiação tão alta quanto 3000 mA·h·g-1. Após 100 ciclos, o a taxa de retenção de capacidade em comparação com o 10º ciclo ultrapassa 93%. Isso mostra que a estrutura porosa pode efetivamente melhorar a estabilidade do ciclo do bateria. Okuno et al. aplicou o ânodo composto de silício poroso a um bateria totalmente de estado sólido com eletrólito Li3PS4 e mostrou uma retenção de alta capacidade taxa de mais de 90% em 100 ciclos. Isso ocorre porque os poros do silício partículas resolvem as enormes mudanças de volume durante a litiação e a delitiação, melhorando a estabilidade do ciclo. Em contraste, a estabilidade do ciclo comercial ânodos de silício não porosos são ruins e a taxa de retenção de capacidade em 100 ciclos é de apenas 20% ou até menos. Poetke et al. relataram que silício-carbono nanomateriais compósitos vazios foram usados ​​​​como eletrodos negativos para baterias de íon de lítio totalmente em estado sólido e foram aplicadas com sucesso em Baterias completas Si-C|Li6PS5Cl|NCM. O compósito nanoestruturado de Si-C utilizado no estudo fornece uma lacuna entre nanopartículas de silício (SiNPs) e um carbono externo concha. O invólucro de carbono pode compensar efetivamente as mudanças de volume de silício, melhorando o desempenho eletroquímico em comparação com SiNPs simples.

Nos últimos anos, a comunidade acadêmica tem alcançou repetidamente avanços na pesquisa de ânodos de silício puro. Em 2020, Cangaz et al. relatou um ânodo colunar de silício preparado por um PVD processo, e combinado com um eletrólito Li6PS5Cl e um LiNi0.9Co0.05Mn0.05O2 cátodo para preparar uma bateria totalmente de estado sólido com alta capacidade específica (210 mA·h·g-1). O ânodo colunar de silício foi ciclado de forma estável por mais de 100 vezes sob alta carga de 3,5 mA·h·cm-2, com eficiência coulombiana tão alto como 99,7% ~ 99,9%. Durante o ciclo, a estrutura colunar do silício exibe um efeito de respiração unidimensional semelhante ao ânodo de lítio na vertical direção. Esta respiração unidimensional pode ser compensada pela intrínseca porosidade da estrutura colunar de silício e a pressão externa da pilha, formando um SEI bidimensional estável. Ao mesmo tempo, a pressão da pilha (20 MPa) também suprime a delaminação do silício colunar e a corrente coletor. Comparado com ânodos metálicos de lítio, este ânodo colunar de silício elimina o risco de dendritos de lítio, curtos-circuitos e perda morta de lítio. Em 2021, Tan et al. relataram 99,9,9% (massa) de pureza comercial de grau micron ânodo de silício Si (μ-Si). A área de contato da interface entre o negativo eletrodo e o eletrólito Li6PS5Cl é um plano bidimensional, mesmo que a expansão do volume ocorre durante a carga e a descarga. No entanto, o o plano bidimensional ainda é retido e nenhuma nova interface é formada. O A liga Li-Si formada pelo eletrodo negativo litiado μ-Si possui química única e propriedades mecânicas, o que aumenta a área de contato entre o eletrodo negativo e o eletrólito [Figura 8 (a)]. O estado totalmente sólido bateria de lítio montada por μ-Si, eletrólito Li6PS5Cl e NCM811 pode operar estavelmente dentro de uma alta densidade de corrente superficial (5 mA · cm-2) e uma ampla temperatura faixa (-20 ~ 80 ). Tem uma taxa de retenção de capacidade de 80% após 500 estáveis ciclos e uma eficiência coulombiana média de 99,95% [Figura 8 (b)], que é o melhor desempenho de baterias de micro-silício totalmente em estado sólido relatado assim distante. Vale ressaltar que o ânodo μ-Si sofre alta densidade de corrente andar de bicicleta sem materiais de carbono condutores, suprimindo efetivamente o decomposição do eletrólito de sulfeto. Fornece novas ideias para os efeitos adversos efeitos do carbono em eletrodos compostos de Si-C no pensamento convencional. Em 2022, Cao et al. preparou um eletrodo negativo composto composto por partículas de nano-silício (nm-Si), carbono condutor e Li6PS5Cl através da bola moagem. O eletrodo negativo composto possui boa eletrônica e íon condutividade interna, o que pode efetivamente reduzir a densidade de corrente local e inibir a geração de dendritos de lítio na superfície do negativo eletrodo. É combinado com um material catódico NMC811 de cristal único revestido pelo método sol-gel. Usando um filme Li6PS5Cl com espessura de 47 Î1⁄4m como eletrólito, uma bateria de lítio totalmente em estado sólido com uma densidade de energia de até Foram obtidos 285 W·h·kg-1. A bateria completa atingiu uma alta capacidade de 145 mA·h·g-1 a C/3 durante 1000 ciclos estáveis. O ânodo de silício composto mostra o perspectiva de fabricação em grande escala, reduz significativamente os custos e fornece uma orientação para a comercialização de baterias de lítio totalmente em estado sólido. Diferente do conceito de design de eletrodo negativo de Tan, este negativo composto eletrodo não apenas adiciona eletrólito, mas também adiciona agente condutor de carbono. O A razão é que, comparado com μ-Si, nm-Si tem uma área superficial maior, existem mais limites no ânodo de silício, e geralmente há uma camada de SiO em a superfície do nm-Si. Portanto, a condutividade elétrica é geralmente 3 ordens de grandeza inferiores às de Î1-Si, o que dificulta a condução de elétrons durante a carga e descarga. Experimentos mostram que durante o processo de removendo o lítio deste ânodo nm-Si, o eletrólito apenas se decompõe ligeiramente, e nenhum dendrito de lítio é produzido. Com base no sistema acima, Cao e outros. propôs uma arquitetura de bateria com design de pilha bipolar. O solteiro as células são conectadas em série através de um coletor de corrente para reduzir o uso de materiais inativos, alcançando assim maior densidade de energia. Mais especificamente, uma bateria de lítio de estado sólido empilhada de camada dupla feita de interface estável monocristais LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2, Li6PS5Cl e nm-Si servem como positivos eletrodo, eletrólito e eletrodo negativo respectivamente, proporcionando um alto voltagem de 8,2 V. A densidade de energia no nível da bateria é 204 W·h·kg-1, que é superior aos 189 W·h·kg-1 de uma única bateria. Este design bipolar empilhado tem um bom significado de referência para todo o campo de baterias de estado sólido.

Fig.8 Caracterização interfacial e ciclagem desempenho entre ânodo µ-Si e Li6PS5Cl nos ASSLBs

A Tabela 1 resume as soluções para o interface eletrólito sólido/ânodo de sulfeto e as vantagens correspondentes e desvantagens.

Tabela 1 Estratégias de abordagem de questões interfaciais entre ânodos e eletrólitos de estado sólido à base de sulfeto

Outros ânodos

Eletrodo negativo de carbono prateado

Lee et al. relatou um estado totalmente sólido projeto de bateria usando uma camada intermediária de prata-carbono (Ag/C) [Figura 9 (a)]. Esse o design intercalar regula efetivamente o processo de deposição de lítio e são observados fenômenos de deposição e remoção de lítio altamente reversíveis entre a camada Ag/C e o coletor de corrente. Entre eles, C é usado para separar o eletrólito Li6PS5Cl do lítio metálico depositado, que não só evita a redução do eletrólito, mas também evita a geração de dendritos de lítio. Ag pode reduzir a energia de nucleação de lítio metálico para formar uma liga Ag-Li. Parte do Ag se move para a superfície do coletor de corrente para formar uma solução sólida com lítio metálico, promovendo deposição uniforme de lítio. Após a descarga, a camada metálica de lítio é completamente dissolvido, enquanto Ag permanece entre o coletor de corrente e o Camada Ag-C. Este design pode acomodar a mudança de volume do lítio metálico durante o ciclo, reduza a densidade de corrente local do ânodo de lítio e melhorar a estabilidade do ciclo. Conforme mostrado na Figura 9(b), a bateria tipo bolsa montada (0,6 A·h) apresenta alta densidade de energia (maior que 900 W·h·L-1) a 60°C. Eficiência Coulombic estável superior a 99,8%. Ciclo de vida longo (1000 ciclos). Isto fornece novas ideias para a aplicação comercial de lítio totalmente em estado sólido baterias.

Fig.9 Estrutura e desempenho de ciclagem para compostos à base de sulfeto ASSLBs usaram ânodo Ag-C

Grafite

Entre vários materiais de ânodo intercalado para baterias de íon-lítio, o grafite é o material de maior sucesso comercial material devido ao seu baixo custo, grandes reservas e longo ciclo de vida. No entanto, em No campo das baterias totalmente de estado sólido, o grafite não se tornou o foco de seleção negativa do material do eletrodo devido à sua capacidade teórica limitada. Nos primeiros relatórios, o grafite era frequentemente usado como material anódico para novos eletrólitos sólidos de sulfeto sintetizados. Pesquisas posteriores voltaram-se para o foco no mecanismo básico de trabalho de grafite em ASSLBs de sulfeto para otimizar o projeto e fabricação de eletrodos. O grafite é frequentemente usado como estrutura para materiais anódicos de alta energia em pesquisas recentes, proporcionando integridade estrutural e condutividade elétrica. No entanto, outros eletrodos negativos de corrente, como lítio e silício ainda apresentam problemas como alto custo, grande volume taxa de expansão e ciclo instável. Portanto, o grafite, por ser um material com baixo custo, grandes reservas, alto grau de comercialização e alta estabilidade, podem desempenham um papel importante no processo de desenvolvimento de baterias totalmente de estado sólido nos estágios iniciais. É necessário otimizar continuamente os recursos disponíveis capacidade de grafite.

Pré-tratamento do coletor de corrente

Montagem de baterias de íon de lítio sem anodo o coletor de corrente diretamente com a bateria sem adicionar excesso de lítio, onde o lítio metálico é formado pela redução de íons de lítio no coletor de corrente do revestimento catódico totalmente litiado durante o primeiro ciclo de carga. Este conceito tem sido amplamente estudado na área de baterias de íon-lítio, e algumas equipes estenderam esse projeto para baterias de lítio totalmente em estado sólido. Gu et al. gravou a superfície do aço inoxidável coletor de corrente de aço (SSCC) em vários graus, combinou com Eletrólito sólido Li5.5PS4.5Cl1.5 e ciclo eletrostático conduzido usando um configuração de bateria assimétrica (folha de lítio | folha de aço inoxidável). Resultados experimentais mostram que diferentes rugosidades do SSCC têm maior impacto no desempenho da bateria. Baterias totalmente de estado sólido montadas com SSCCs com um rugosidade de 180 nm tem melhor desempenho do ciclo eletroquímico do que baterias com rugosidade de apenas 20 nm. Isto é devido à superfície áspera aumentando os pontos de contato entre o eletrólito e a corrente coletor, proporcionando múltiplos pontos de reação e permitindo deposição uniforme de lítio na interface. No entanto, quando a rugosidade da superfície excede 500 nm, a superfície altamente rugosa faz com que os íons de lítio mal alcancem o pontos de contato limitados na parte inferior gravada do coletor de corrente. Esse reduz a precipitação de lítio e apresenta pior desempenho. Esse O fenômeno não ocorre em baterias líquidas. Isso mostra que a interação entre o eletrólito sólido e o coletor de corrente é significativamente diferente daquele do eletrólito líquido. É necessário aprofundar explorar o mecanismo básico de funcionamento e as características antes do atual O design do coletor da bateria de estado sólido sem eletrodo negativo pode ser realizado.

Resumo e Perspectiva

Com o surgimento do LGPS com alto teor iônico condutividade, a pesquisa sobre baterias de íon-lítio totalmente em estado sólido de sulfeto tem aumentou muito. Entre eles, a seleção de materiais anódicos e o solução de problemas de interface tornaram-se um dos focos de pesquisa. Muitos estudiosos resumiram de forma abrangente o progresso da pesquisa sobre o lítio interface ânodo/eletrólito de sulfeto. Este artigo fornece uma sistemática visão geral dos principais materiais anódicos para lítio totalmente em estado sólido baterias baseadas em eletrólitos de sulfeto, como lítio metálico, lítio ligas e ânodos de silício. O problema de interface entre o ânodo de lítio e eletrólito de sulfeto foi proposto e estratégias comuns para melhorar o propriedades da interface foram resumidas. Atualmente, íons de lítio totalmente em estado sólido as baterias ainda estão longe da aplicação comercial e carecem de recursos básicos completos pesquisa teórica e suporte técnico. Portanto, as seguintes questões ainda precisam receber atenção em pesquisas futuras.

(1) Os ânodos de liga de lítio têm excelente capacidade de armazenamento de lítio e desempenho mais estável, e mostraram ótimo potencial na solução do crescimento de dendritos do ânodo de lítio e curto-circuito, alcançando alta densidade de energia e baterias de lítio totalmente estáveis ​​a longo prazo. Em campo de baterias totalmente de estado sólido, devido às características de contato de a interface sólido-sólido, o problema da geração repetida de SEI causada pelo a reação de materiais de liga e eletrólitos líquidos pode ser resolvida. A fim de melhor aplicar ânodos de liga, trabalho básico e aplicado precisa ser realizado para aumentar a compreensão da química, eletroquímica, mecânica propriedades e mecanismo de funcionamento de ânodos de liga em baterias de estado sólido, então para atender à demanda por estado sólido estável de alta capacidade e a longo prazo baterias. .

(2) Os ânodos de silício podem maximizar a energia densidade de baterias de íons de lítio totalmente em estado sólido. No entanto, como o silício tem baixa condutividade eletrônica, agentes condutores de carbono comumente usados acelerar a decomposição de eletrólitos de sulfeto. Como regular o parâmetros de composição do ânodo de silício para que não afete o caminho condutor do eletrodo nem causa a decomposição do sulfeto o eletrólito é um grande desafio enfrentado no processo de preparação do ânodo de silício. É também uma barreira técnica para a industrialização em larga escala do silício. ânodos em baterias de estado sólido de sulfeto.

(3) Os problemas das pequenas reservas e dos elevados O preço do lítio metálico também precisa ser prestado atenção na realidade aplicações comerciais. Embora o ânodo metálico de lítio seja benéfico para processo de revestimento de lítio, não é um componente necessário para alcançar reação eletroquímica revestimento de lítio. As condições de uso do metal de lítio são extremamente duras, e a produção em massa de baterias de lítio trará enormes riscos de segurança. Portanto, para reduzir custos, melhorar a segurança e alcançar a comercialização final, o desenvolvimento de lítio totalmente em estado sólido baterias sem ânodos de lítio é uma direção de pesquisa. Por exemplo, o pesquisas com eletrodo compósito Ag-C fornecem uma boa ideia para o próximo trabalho. Em além disso, o mecanismo básico de funcionamento e as características dos coletores de corrente também precisa de mais pesquisas para pré-tratar os coletores atuais de maneira direcionada para obter baterias totalmente em estado sólido de alto desempenho sem negativo eletrodos.

O desenvolvimento do eletrodo negativo materiais no campo das baterias totalmente de estado sólido ainda tem um longo caminho a percorrer. Com o aprofundamento da pesquisa, baterias totalmente de estado sólido baseadas em alta energia eletrodos negativos certamente mostrarão suas vantagens únicas no campo de baterias secundárias.