Sau một thời gian lên men và phổ biến, vụ Samsung note7 nổ pin đã phát triển từ tin công nghệ sang tin xã hội. Nó không chỉ ảnh hưởng đến dây thần kinh của toàn bộ ngành công nghiệp pin, người tiêu dùng điện thoại di động cũng bắt đầu lo lắng về sự an toàn của điện thoại di động. Vì vậy, nếu pin của Samsung chuyển sang pin thể rắn, kết quả sẽ tốt hơn? Vì pin hoàn toàn ở trạng thái rắn có ưu điểm rất nổi bật là độ an toàn cao hơn nhiều so với pin lithium-ion lỏng và không dễ phát nổ.

Trên thực tế, các nhà sản xuất điện thoại di động đã nhắm vào lợi thế này của pin thể rắn. Kể từ năm 2012, Apple đã tích cực triển khai các bằng sáng chế cho công nghệ pin toàn thể rắn, mong muốn sử dụng loại pin mới này với mật độ năng lượng cao, độ an toàn cao và tiềm năng linh hoạt trong iPad, MacBook cũng như các thiết bị và thiết bị điện tử linh hoạt khác. phát triển trong tương lai. Trên thiết bị. Vào tháng 11 năm 2015, Văn phòng Bằng sáng chế và Thương hiệu Hoa Kỳ đã công bố bằng sáng chế mới của Apple liên quan đến công nghệ sạc pin thể rắn-công nghệ sạc pin thể rắn cho thiết bị di động.

Pin toàn thể rắn có thể trở thành hướng phát triển pin chính được giới nghiên cứu pin và giới công nghiệp công nhận trong bước tiếp theo, điều này liên quan trực tiếp đến hiệu suất độc đáo của chúng.

Độ an toàn cao: Pin thể rắn có thể tách mặt tích cực của không khí khỏi mặt tiêu cực của kim loại lithium do chất điện phân rắn của nó, có thể ngăn chặn hoàn toàn phản ứng trực tiếp giữa các thành phần khí quyển và kim loại lithium, và nhiệt độ hoạt động tối đa của pin có thể được nâng từ 40°C hiện tại lên cao hơn, để pin có thể thích ứng với phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng hơn và phạm vi ứng dụng sẽ rộng hơn. Do đó, an toàn là một trong những động lực cơ bản nhất để phát triển pin thể rắn.

Mật độ năng lượng cao: Sau khi pin thể rắn thay thế các chất phân tách và chất điện phân của pin lithium-ion truyền thống bằng vật liệu điện phân rắn, hệ thống vật liệu áp dụng cho pin lithium-ion cũng đã thay đổi. Thay vào đó, lithium kim loại được sử dụng trực tiếp làm điện cực âm, có thể làm giảm đáng kể lượng vật liệu điện cực âm và tăng đáng kể mật độ năng lượng của pin. Sự gia tăng mật độ năng lượng có lợi cho việc làm cho pin di động hơn. Trọng lượng nhẹ là một trong những hướng phát triển của phương tiện năng lượng mới của đất nước tôi. Nếu pin thể rắn có thể được thương mại hóa, chúng sẽ góp phần vào việc này.
Triển vọng linh hoạt: Do độ mỏng và nhẹ của pin thể rắn, nó có tiềm năng được tối ưu hóa hơn nữa thành pin linh hoạt. Pin linh hoạt được phát triển từ pin thể rắn có thể chịu được hàng trăm đến hàng nghìn lần uốn cong mà không làm giảm hiệu suất. Loại pin này là sự lựa chọn nguồn năng lượng tốt nhất cho một số thiết bị điện tử có thể đeo được. Việc Apple tích cực nghiên cứu và phát triển pin thể rắn chính là vì triển vọng linh hoạt của nó.

Tuy nhiên, một sản phẩm ra đời luôn phải trải qua nhiều thử nghiệm khác nhau và pin thể rắn cũng không ngoại lệ. Trong pin lithium-ion hoàn toàn ở trạng thái rắn, tiếp xúc rắn-rắn giữa điện cực và chất điện phân rắn có điện trở tiếp xúc giao diện cao hơn tiếp xúc rắn-lỏng. Đồng thời, khả năng tương thích và ổn định của giao diện cũng ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất của pin lithium-ion hoàn toàn ở trạng thái rắn. Hiệu suất chu kỳ và hiệu suất tỷ lệ. Ngoài ra, pin thể rắn cũng đang phải đối mặt với các nút thắt cổ chai trong quá trình phát triển, trong đó quy trình sản xuất cần được cải thiện và chi phí phải giảm.

Để đối phó với những vấn đề này, nhiều tổ chức nghiên cứu khoa học đã thực hiện rất nhiều công việc nghiên cứu và phát triển.

Sakti3, được thành lập bởi cựu giáo sư kỹ thuật Mary Setterley của Đại học Michigan ở Hoa Kỳ, đã phát triển một loại pin lithium-ion thể rắn sử dụng công nghệ sản xuất TV màn hình phẳng và tấm pin mặt trời. Loại pin này sử dụng "công nghệ lắng đọng màng mỏng" để tạo ra. Chi phí chỉ bằng 1/5 giá thành của pin lithium-ion hiện tại, nhưng mật độ năng lượng gấp đôi so với pin lithium-ion.

Nhóm R&D của Viện Nghiên cứu Công nghệ Công nghiệp Lưu trữ Năng lượng Thanh Đảo đã phát triển một loạt chất điện phân polyme hoàn toàn rắn với hiệu suất toàn diện tuyệt vời. Cửa sổ điện hóa của màng điện phân hoàn toàn rắn mới này có thể cao tới 4,6V và nhiệt độ ổn định nhiệt của chất điện phân có thể đạt tới ít nhất 200°C. Khi chất điện phân này được sử dụng trong pin lithium-ion hoàn toàn ở trạng thái rắn, sau 1000 chu kỳ sạc và xả dài, nó vẫn duy trì dung lượng 92%. Hiện tại, loại pin lithium-ion hoàn toàn ở trạng thái rắn, mật độ năng lượng cao, hiệu suất cao này đã vượt qua bài kiểm tra áp suất chu trình buồng áp suất mô phỏng độ sâu toàn biển 11.000 mét và được kỳ vọng sẽ trở thành nguồn năng lượng lý tưởng cho tàu lặn sâu toàn biển như "Jiaolong" trong tương lai.

Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ Zurich đã sử dụng garnet làm chất điện phân để mở rộng diện tích tiếp xúc giữa điện cực của pin thể rắn và chất điện phân, từ đó nhận ra tác dụng đẩy nhanh tốc độ sạc của pin thể rắn và có thể chịu được nhiệt độ cao 100°C.

SunCultureSolar của Hoa Kỳ áp dụng công nghệ pin thể rắn vào lĩnh vực lưu trữ năng lượng. Nó đã phát triển một tấm pin mặt trời tích hợp mới với pin điện áp thấp trạng thái rắn tích hợp và tích hợp liền mạch với biến tần. Thiết kế sản phẩm tích hợp đầy đủ này có thể giảm hơn 50% tổng chi phí lắp đặt năng lượng mặt trời và lưu trữ năng lượng.

Pin thể rắn không chứa chất điện phân lỏng dễ cháy, điều này có thể cải thiện đáng kể độ an toàn của pin và nó chắc chắn sẽ trở thành một công nghệ tiên tiến được ngành công nghiệp pin chào hàng. Vì việc nghiên cứu và phát triển pin thể rắn ở tất cả các quốc gia trên thế giới đang ở giai đoạn sơ khai, nên hiện tại là thời điểm tốt nhất để nghiên cứu, phát triển và công nghiệp hóa pin thể rắn. Ngoài ra, việc tích lũy công nghệ R&D và kinh nghiệm liên quan đến pin thể rắn cũng rất quan trọng đối với việc nghiên cứu và phát triển pin lithium-lưu huỳnh và pin lithium-không khí trong tương lai.