全固態電池介紹 (III)

全固態電池技術的發展

恆電位儀、阻抗分析儀、電池循環儀為量測鋰離子電池與全固態電池的基本配備,

可在整個電池產業鏈中使用:從材料、組件研究到全電池測試與驗證

圖2:電化學設備在全固態電池研究的應用範圍

上圖 2 提供了關於全固態電池在每階段之電化學儀器範圍內的應用範例,

開發與測試階段,全固態電池需要在特定實驗環境下,以確保最佳操作條件,

通常會需要高端測量鏈,進而實現臨場 (in situ)/操作 (Operando) 測量技術,

包含以下技術:

X 射線繞射 (X-ray Diffraction, XRD):

幫助研究人員分析材料的晶體結構,

深入解析在充放電循環中其穩定性與反應。

電子掃描儀 (Scanning Electron Microscopy, SEM):

可觀測電池的微觀結構,

並協助辨識可能影響性能的缺口或不規則現象。

電化學掃描儀 (Scanning Electrochemical Microscopy, SECM):

便於研究樣品的局部電化學性質,

特別是研究晶體與晶粒邊界的局部導電度差異。

熱分析技術 (Thermal Analysis Techniques):

有助於了解電池材料的熱行為 (Thermal behavior)、穩定度。

總結

全固態電池的開發與發展代表著能量貯存技術的重大進步,

潛力無限,不僅能夠增強電池安全性,同時增加能量密度,

更有望能在永續能源的未來中展現新且有效率的應用方法,

儘管未來材料開發、製造、性能優化上還存在著重重難關,

但研究人員持續不懈的心,以及逐漸進步的設備也正一步步的突破科技的重圍,

隨著這些困難的克服,全固態電池將可以重塑產業,協助各行業轉型,

並在全球的環保效率化能源系統中扮演著關鍵角色。

資料來源:BioLogic Learning Center – What are All-Solid-State Batteries

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