وتستمر البطارية طاقة محددة لزيادة، ويمكن أن يتم في نظام عالية النيكل + مادة السيليكون الكربون التقليدية تصل إلى حوالي 350Wh / طاقة محددة كجم، والاستمرار في زيادة احتياجات الطاقة محددة لاستخدام النظام الجديد، النظام الموحد الحالية المرتفعة محددة الطاقة ويضم كامل المعادن الصلبة لي الخلية، لي / بطاريات الكبريت ولي / بطاريات الهواء، من مستوى التكنولوجيا الحالية، ومعدنية جميع الصلبة لي البطاريات هي على الأرجح الجيل القادم من البطاريات الطاقة النوعية العالية. لبطارية كاملة الصلبة للدولة، والكهارل الصلبة هي التكنولوجيا الرئيسية، العام الصلبة لي بالكهرباء + انخفاض الموصلية في درجة حرارة عادية، تؤثر على أداء البطارية. من أجل زيادة التوصيل من بالكهرباء الحالة الصلبة، وضعت أنواع مختلفة من بالكهرباء الحالة الصلبة، حيث العقيق من نوع بالكهرباء الحالة الصلبة يمكن أن تصل الموصلية في درجة حرارة الغرفة إلى 10-4-10-3S / cm ، مع إلكتروليتات سائلة كربونات شائعة 10-2S / cm قريب جدا ، وهو مثالي بالكهرباء بالكامل ، ولكن العقرب الكهربائي يواجه أيضا طبقة خاملة السطح (LiOH، Li 2CO 3) مع الفقراء بلل المعادن لى لى نمو التغصنات المعادن في حدود الحبوب، ومقاومة بينية وغيرها من القضايا. وى دونغ تشو مؤخرا في جامعة بكين (المؤلف الأول، مؤلف كتاب المقابلة)، جامعة تكساس في أوستن Yutao لي (الموافق المؤلف ) ، جون B Goodenough (مؤلف المقابلة) عن طريق طلاء طبقة من لي على سطح المنحل بالكهرباء العقيق +0.9 عدد نقل الطريقة البوليمر بالكهرباء يمنع نمو التشعبات من المعدن لي، ويقلل من مقاومة بينية، ارتفع إلى 97٪ بحيث كفاءة coulombic من أول خلية معدنية كل الصلبة، ودورة كفاءة coulombic ما يقرب من 100٪.
وجود غير ترطيب العقيق واجهة المنحل بالكهرباء الصلبة، مشاكل نمو التغصنات لي والفقيرة واجهة الاتصال، وهو بوليمر المنحل بالكهرباء وخصائص ميكانيكية جيدة تجعله وسيلة فعالة لحل هذه المشكلة، الشوارد البوليمر تحتوي عموما لي الملح ، مما يتطلب إضافة LiTFSI، ملح الليثيوم، ولكنه أيضا يجعل عدد لي + نقل من غالبا منخفضة نسبيا (على سبيل المثال، 0.35)، وبالتالي فإن عملية شحن الأنيونات تتراكم في الجانب بالقرب من القطب الموجب، وبالتالي توليد حقل كهربائي قوي، وتأثير لي + الانتشار ، يسرع نمو لي dendrites في بالكهرباء العقيق ، ولديه عالية لي +عدد أقل من البوليمر بالكهرباء الهجرة أنيون المنقولة، ويمكن حل هذه المشكلة بشكل فعال، وتحسين أداء العقيق بالكهرباء الصلبة.
التجارب باستخدام بالكهرباء البوليمر للهيكل التالي (بولي (الأكريلاميد-2-ميثيل-1-البروبان سلفونات) الليثيوم PAS)، فقط لي غير قادرة على التحرك في التركيب الجزيئي هو مبين في الشكل وللي +عدد نقل عالية، حيث بلغت نحو 0.9 ومن أجل زيادة تحسين الخواص الميكانيكية للPAS ولي + التوصيل، ويخلط مع PAS من PEO (اكسيد البولي ايثيلين)، PEO وأيضا يشجع على التفاعل بين لى PAS +تم نقل PEO على طول سلسلة طويلة، يمكن أن ينظر إليه من FIG PEO: PAS = 3: 1 أعلى الموصلية المنحل بالكهرباء، في 65 درجة] C حتى 1.8x10-5S / سم ، لأنه واحد ايون موصل ، لذلك لى +عدد الهجرات يصل إلى 0.87-0.95 ، مما يشير إلى أن الغالبية العظمى من الموصلية يحددها لي +ساهم ، وهذا هو مساعدة إيجابية للحد من الاستقطاب ، وزيادة التكبير وأداء دورة.
العقيق بالكهرباء الصلبة مع الموصلية تصل إلى 4x10 في درجة حرارة الغرفة-4S / cm ، حتى 1x10 عند 65 درجة مئوية-3S / سم، ولكن الاتصال بين القطب السالب والمعدنية لى الفقراء نسبيا، مما يؤدي إلى زيادة مقاومة، وى دونغ تشو العقيق بالكهرباء (450um سميكة) جنبا إلى جنب مع طبقة مركب من البوليمر بالكهرباء PEO-PAS (حوالي 5um من في السمك)، منذ PEO-PAS أرق ، لذلك على الرغم من أن الموصلية أقل ، فإن المعاوقة الناتجة تكون صغيرة نسبيًا ، ويمكن أن تصل الموصلية Li + للكهرباء المركب ككل 1.5x10.-4S / سم. منذ الوقت نفسه خصائص ميكانيكية جيدة من PEO-PAS، والحد بشكل كبير من المقاومة الاتصال بين القطب السالب والصلب بالكهرباء لي المعادن، في حالة عدم وجود طلاء متضاعف الكتروليتي، وصلت لي / LLZTO / لي مقاومة بينية 5000 أوم، في العقيق سطح طلاء البوليمر من الزيادات بالكهرباء، ومقاومة بينية الى 400 أوم.
لأغراض العقيق بالكهرباء الصلبة وثمة مشكلة أخرى هي مشكلة تواجهها أثناء ركوب الدراجات من لي التغصنات نمت على طول الحدود الحبوب، سواء تعميم العقيق بالكهرباء الصلبة لي / LLZTO / خلايا لي بإحكام بعد 5 ساعات هناك ماس كهربائى واضحة، وبعد بالكهرباء العقيق الصلبة غير أظهرت المعالجة السطحية البوليمر بالكهرباء الخصائص دورة مستقرة جدا (كما هو موضح أدناه، على التوالي، 0.1، 0.2، 0.3، و0.5mA / ز الكثافة الحالية دوري 10 ساعة (IH تهمة، ثم تفريغ IH))، تداول بالكهرباء يمكن أن يكون مستقر أكثر من 500 ساعة، دون التعرض لخطر ماس كهربائى.
أدناه يبين استخدام العقيق لي / بالكهرباء / LFP ملفقة الكهروكيميائية نتائج الاختبار خلية كاملة يمكن أن ينظر إليه من هذا الرقم لذلك، فإن خلية كاملة عرضت معدل الأداء الممتاز، والقدرة القطب إيجابية في معدل 0.1C تصل إلى 145mAh / ز، بمعدل 0.2C قدرة القطب إيجابية عكسها من 140mAh / ز، وبطبيعة الحال، لأن مقاومة البطارية كل صلبة كبيرة مقارنة مع البطارية بالكهرباء السائل أو وجود فجوة من الأول يمكن أن ينظر في FIG ب كفاءة coulombic البطارية قد يكون بعد 97٪، و 160 مرات في معدل دوران 0.2C، والقدرة على عكس ما زالت مرتفعة كما 137mAh / ز، كفاءة دورة coulombic للبطارية هي 99.9٪، مشيرا إلى أن بطارية لديها استقرار الكهروكيميائية ممتازة بعد ركوب الدراجات الخلية، والكاتب في تفكيكها، وترسب المعادن لي موحدة سطح القطب السالب، و لا توجد علامات واضحة للنمو التغصنات لي (كما هو مبين في الشكل. د).
العقيق عالية التوصيل بالكهرباء 10-3S / سم، وى دونغ تشو عن طريق العلاج التعديل بعد سطحه مع PAS-PEO البوليمر بالكهرباء، والحد من فعالية مقاومة من المسؤول في واجهة للتبادل، ولكن أيضا لتعزيز توزيع موحد للتيار ، مستعمل بشكل كبير من التغصنات لي نمت على طول الحدود الحبوب، لتجنب حدوث ماس كهربائى، وزيادة كبيرة في استقرار دورة الخلية بأكملها. وتمكن هذه التقنية إمكانية تطبيق بالكهرباء العقيق تحسنت بشكل ملحوظ، وتشجيع كامل الصلبة تطوير الإلكتروليت له أهمية كبيرة.
