แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (Li-ion) และแบตเตอรี่ลิเธียมเมทัล (Li-metal) ทั้งคู่จัดอยู่ในหมวดหมู่ที่กว้างกว่าของ "แบตเตอรี่ลิเธียม" เนื่องจากใช้เคมีลิเธียม อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่เหล่านี้มีความแตกต่างกันอย่างมากในการออกแบบ ประสิทธิภาพ และการใช้งาน
1. เคมีหลัก
-
:ส่วนใหญ่เป็นการทดลอง ใช้ในบางแอปพลิเคชันเฉพาะ (เช่น อุปกรณ์ทางการแพทย์ การทหาร) แบตเตอรี่ Li-metal แบบโซลิดสเตตอยู่ระหว่างการพัฒนาสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า
ไอออนลิเธียม เคลื่อนที่ระหว่างขั้วแอโนดกราไฟต์และขั้วแคโทดโลหะออกไซด์ (เช่น LiCoO₂) ในระหว่างการชาร์จ ไอออนจะแทรก (ฝัง) เข้าไปในขั้วแอโนดกราไฟต์ ในระหว่างการคายประจุ ไอออนจะกลับไปที่ขั้วแคโทดLi-metal -
:ส่วนใหญ่เป็นการทดลอง ใช้ในบางแอปพลิเคชันเฉพาะ (เช่น อุปกรณ์ทางการแพทย์ การทหาร) แบตเตอรี่ Li-metal แบบโซลิดสเตตอยู่ระหว่างการพัฒนาสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า
โลหะลิเธียมแข็งเป็นขั้วแอโนดแทนกราไฟต์ ไอออนลิเธียมจะเคลือบลงบนขั้วแอโนดในรูปของลิเธียมโลหะในระหว่างการชาร์จ และละลายในระหว่างการคายประจุ2.ความหนาแน่นของพลังงานสูง (250–300 Wh/kg)
-
:ส่วนใหญ่เป็นการทดลอง ใช้ในบางแอปพลิเคชันเฉพาะ (เช่น อุปกรณ์ทางการแพทย์ การทหาร) แบตเตอรี่ Li-metal แบบโซลิดสเตตอยู่ระหว่างการพัฒนาสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า
Li-metal -
:ส่วนใหญ่เป็นการทดลอง ใช้ในบางแอปพลิเคชันเฉพาะ (เช่น อุปกรณ์ทางการแพทย์ การทหาร) แบตเตอรี่ Li-metal แบบโซลิดสเตตอยู่ระหว่างการพัฒนาสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า
(สูงถึง 500 Wh/kg หรือมากกว่า) เนื่องจากโลหะลิเธียมเก็บลิเธียมได้มากกว่ากราไฟต์ถึง 10 เท่าต่อปริมาตร3.
ความปลอดภัยและความเสถียรLi-ion
-
:ส่วนใหญ่เป็นการทดลอง ใช้ในบางแอปพลิเคชันเฉพาะ (เช่น อุปกรณ์ทางการแพทย์ การทหาร) แบตเตอรี่ Li-metal แบบโซลิดสเตตอยู่ระหว่างการพัฒนาสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า
Li-metal -
:ส่วนใหญ่เป็นการทดลอง ใช้ในบางแอปพลิเคชันเฉพาะ (เช่น อุปกรณ์ทางการแพทย์ การทหาร) แบตเตอรี่ Li-metal แบบโซลิดสเตตอยู่ระหว่างการพัฒนาสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า
. โลหะลิเธียมก่อตัวเป็นเดนไดรต์ (โครงสร้างคล้ายเข็ม) ซึ่งสามารถเจาะตัวคั่น ทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจร ต้องใช้วิธีแก้ปัญหาขั้นสูง (เช่น อิเล็กโทรไลต์แบบโซลิดสเตต) เพื่อความปลอดภัย4.
อายุการใช้งาน500–2000+ รอบ
-
:ส่วนใหญ่เป็นการทดลอง ใช้ในบางแอปพลิเคชันเฉพาะ (เช่น อุปกรณ์ทางการแพทย์ การทหาร) แบตเตอรี่ Li-metal แบบโซลิดสเตตอยู่ระหว่างการพัฒนาสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า
Li-metal -
:ส่วนใหญ่เป็นการทดลอง ใช้ในบางแอปพลิเคชันเฉพาะ (เช่น อุปกรณ์ทางการแพทย์ การทหาร) แบตเตอรี่ Li-metal แบบโซลิดสเตตอยู่ระหว่างการพัฒนาสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า
การออกแบบ Li-metal แบบโซลิดสเตต มีเป้าหมายที่จะปรับปรุงสิ่งนี้5.
สถานะทางการค้าLi-ion
-
:ส่วนใหญ่เป็นการทดลอง ใช้ในบางแอปพลิเคชันเฉพาะ (เช่น อุปกรณ์ทางการแพทย์ การทหาร) แบตเตอรี่ Li-metal แบบโซลิดสเตตอยู่ระหว่างการพัฒนาสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า
Li-metal -
:ส่วนใหญ่เป็นการทดลอง ใช้ในบางแอปพลิเคชันเฉพาะ (เช่น อุปกรณ์ทางการแพทย์ การทหาร) แบตเตอรี่ Li-metal แบบโซลิดสเตตอยู่ระหว่างการพัฒนาสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า
6.ข้อได้เปรียบหลักของ Li-metalความหนาแน่นของพลังงานสูงพิเศษสามารถทำให้รถยนต์ไฟฟ้ามีระยะทางไกลขึ้นและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เบาขึ้น—
หากสามารถแก้ไขปัญหาด้านความปลอดภัยและอายุการใช้งานได้.สรุป
คุณสมบัติ
ลิเธียมไอออน ลิเธียมเมทัล ขั้วแอโนด กราไฟต์ ลิเธียมโลหะ ความหนาแน่นของพลังงาน สูง (250–300 Wh/kg) สูงมาก (500+ Wh/kg) ความปลอดภัย ปานกลาง (ของเหลวไวไฟ) ความเสี่ยงสูงกว่า (เดนไดรต์) อายุการใช้งาน 500–2000+ รอบ กำลังปรับปรุง (ยังคงเน้น R&D) วุฒิภาวะ ผลิตจำนวนมาก การค้าในวงจำกัด ทั้งสองเทคโนโลยีใช้ประโยชน์จากศักยภาพทางไฟฟ้าเคมีของลิเธียม แต่คำมั่นสัญญาของ Li-metal ขึ้นอยู่กับการเอาชนะอุปสรรคทางวิทยาศาสตร์วัสดุ Li-ion ยังคงเป็นตัวเลือกที่ใช้งานได้จริงในปัจจุบัน ในขณะที่ Li-metal แสดงถึงขอบเขตของการจัดเก็บพลังงานรุ่นต่อไป
-
