고체 전해질과 액체 전해질의 차이점은 무엇입니까?- Zhejiang Ldet Energy Technology Development Co., Ltd.

차이점은 다음과 같습니다. 단단한 그리고 액체 전해질 주로 그들의 물리적 상태 , 전도도 메커니즘 , 그리고 애플리케이션 . 주요 차이점은 다음과 같습니다.

1. 물리적 상태

고체 전해질 : 이름에서 알 수 있듯이 단단한 형태로 되어있습니다. 이는 이온을 전도할 수 있는 세라믹, 폴리머 또는 유리 재료로 만들어지는 경우가 많습니다. 고체 전해질은 일반적으로 전고체 배터리나 연료전지에 사용됩니다.

액체 전해질 : 액체상태이며 일반적으로 물이나 유기용매 등의 용매에 용해된 염이나 산이 혼합되어 구성되어 있다. 액체 전해질은 리튬 이온 배터리나 납축 배터리와 같은 기존 배터리에 사용됩니다.

2. 이온 전도 메커니즘

고체 전해질 : 고체 전해질에서 이온은 한 위치에서 다른 위치로 호핑하여 고체 매트릭스를 통해 이동합니다. 고체 전해질의 이온 전도도는 물질의 이온 이동성, 온도 및 고체 구조와 같은 요인에 따라 달라집니다.

액체 전해질 : 액체 전해질은 일반적으로 액체상에서 이온 쌍의 해리 및 재형성 과정을 통해 용액 내에서 이온이 자유롭게 이동할 수 있도록 합니다. 액체 전해질의 이온 이동성은 이온이 액체 매질 내에서 자유롭게 이동할 수 있기 때문에 고체보다 높은 경우가 많습니다.

3. 전도도

고체 전해질 : 고체 전해질은 일반적으로 액체 전해질에 비해 이온 전도성이 낮지만, 고온에서 더 나은 전도성을 제공하는 고체 리튬, 나트륨 전도체와 같은 소재가 발전하고 있습니다.

액체 전해질 : 액체 전해질은 일반적으로 상온에서 더 높은 이온 전도도를 나타내므로 대부분의 배터리 응용 분야에 매우 효율적입니다. 그러나 전도성은 온도에 민감할 수 있으며 극한의 온도에서 증발하거나 동결될 수 있습니다.

4. 온도 범위

고체 전해질 : 고체 전해질은 어떤 환경에서도 잘 작동하는 경향이 있습니다. 광범위한 온도 액체 전해질만큼 온도 변화에 민감하지 않기 때문입니다. 따라서 고온 응용 분야에 이상적입니다.

액체 전해질 : 액체 전해질은 더 많은 제한된 온도 범위 , 저온에서 얼거나 고온에서 증발할 수 있기 때문입니다. 극한의 조건에서는 성능이 저하될 수 있습니다.

5. 안정성과 안전성

고체 전해질 : 고체 전해질이 더 안정적인 그리고 더 안전한 액체 전해질에 비해 액체 전해질에서 흔히 발생하는 문제인 누출, 증발 또는 가연성 위험이 없습니다. 이는 전기 자동차(EV)와 같이 안전이 최우선인 응용 분야에 매우 매력적입니다.

액체 전해질 : 액체 전해질은 다음과 같은 경향이 있습니다. 누출 , 부식 , 그리고 연소성 , 특히 가연성 유기 용매의 경우 더욱 그렇습니다. 이는 전해질 누출로 인해 화재가 발생할 수 있는 리튬 이온 배터리와 같은 경우 특히 안전 문제입니다.

6. 에너지 밀도

고체 전해질 : 고체 전해질을 사용하는 전고체 배터리는 더 높은 에너지 밀도 그리고 더 긴 수명 액체 전해질을 사용하는 기존 배터리와 비교됩니다. 전고체 배터리는 에너지 밀도가 더 높고, 더 컴팩트할 수 있는 소재를 사용할 수 있기 때문이다.

액체 전해질 : 리튬이온이나 납축전지에 사용되는 것과 같은 액체 전해질은 고체 시스템에 비해 에너지 밀도가 낮은 경향이 있습니다. 그러나 현재는 확립된 기술과 비용 효율성으로 인해 더 널리 사용되고 있습니다.

7. 응용

고체 전해질 : 고체 전해질은 주로 다음과 같은 분야에 사용됩니다. 단단한-state batteries , 연료전지 , 그리고 emerging 에너지 저장 기술 . 이 제품은 소비자 가전 제품과 전기 자동차용으로 아직 개발 중이지만 향상된 안전성과 에너지 밀도로 인해 미래 응용 분야에 큰 가능성을 갖고 있습니다.

액체 전해질 : 액체 전해질은 일반적으로 다음과 같은 분야에 사용됩니다. 기존 배터리 ~와 같은 리튬이온 , 니켈수소화물(NiMH) , 그리고 납산 배터리. 스마트폰, 노트북, 전기 자동차와 같은 일상적인 장치에서 발견됩니다.