Pin Lithium-Kim loại so với Pin Lithium-Ion: Loại pin nào sẽ cung cấp năng lượng cho tương lai của chúng ta?

Pin lithium-ion (Li-ion) và pin lithium-metal (Li-metal) đều thuộc loại "pin lithium" rộng hơn do chúng sử dụng hóa học lithium. Tuy nhiên, chúng khác biệt đáng kể về thiết kế, hiệu suất và ứng dụng.

1. Hóa học cốt lõi

• :Chủ yếu là thử nghiệm. Được sử dụng trong một số ứng dụng thích hợp (ví dụ: thiết bị y tế, quân sự). Pin Li-metal thể rắn đang được phát triển cho xe điện.
  Ion lithium di chuyển giữa cực âm graphite và cực dương kim loại oxide (ví dụ: LiCoO₂). Trong quá trình sạc, các ion xen vào (nhúng) vào cực âm graphite; trong quá trình xả, chúng trở lại cực dương.Li-metal

• :Chủ yếu là thử nghiệm. Được sử dụng trong một số ứng dụng thích hợp (ví dụ: thiết bị y tế, quân sự). Pin Li-metal thể rắn đang được phát triển cho xe điện.
  kim loại lithium rắn làm cực âm thay vì graphite. Các ion lithium bám vào cực âm dưới dạng lithium kim loại trong quá trình sạc và hòa tan trong quá trình xả.2. 

  Mật độ năng lượngCao (250–300 Wh/kg)

  • :Chủ yếu là thử nghiệm. Được sử dụng trong một số ứng dụng thích hợp (ví dụ: thiết bị y tế, quân sự). Pin Li-metal thể rắn đang được phát triển cho xe điện.
    Li-metal

  • :Chủ yếu là thử nghiệm. Được sử dụng trong một số ứng dụng thích hợp (ví dụ: thiết bị y tế, quân sự). Pin Li-metal thể rắn đang được phát triển cho xe điện.
     (lên đến 500 Wh/kg trở lên) vì kim loại lithium lưu trữ lithium gấp 10 lần so với graphite.3. 

  An toàn & Ổn địnhLi-ion

  • :Chủ yếu là thử nghiệm. Được sử dụng trong một số ứng dụng thích hợp (ví dụ: thiết bị y tế, quân sự). Pin Li-metal thể rắn đang được phát triển cho xe điện.
    Li-metal

  • :Chủ yếu là thử nghiệm. Được sử dụng trong một số ứng dụng thích hợp (ví dụ: thiết bị y tế, quân sự). Pin Li-metal thể rắn đang được phát triển cho xe điện.
    . Kim loại lithium tạo thành dendrite (cấu trúc hình kim) có thể xuyên thủng các bộ phận ngăn cách, gây ra đoản mạch. Yêu cầu các giải pháp tiên tiến (ví dụ: chất điện phân thể rắn) để đảm bảo an toàn.4. 

  Tuổi thọ chu kỳ500–2000+ chu kỳ

  • :Chủ yếu là thử nghiệm. Được sử dụng trong một số ứng dụng thích hợp (ví dụ: thiết bị y tế, quân sự). Pin Li-metal thể rắn đang được phát triển cho xe điện.
    Li-metal

  • :Chủ yếu là thử nghiệm. Được sử dụng trong một số ứng dụng thích hợp (ví dụ: thiết bị y tế, quân sự). Pin Li-metal thể rắn đang được phát triển cho xe điện.
    Thiết kế Li-metal thể rắn nhằm mục đích cải thiện điều này.5. 

  Tình trạng thương mạiLi-ion

  • :Chủ yếu là thử nghiệm. Được sử dụng trong một số ứng dụng thích hợp (ví dụ: thiết bị y tế, quân sự). Pin Li-metal thể rắn đang được phát triển cho xe điện.
    Li-metal

  • :Chủ yếu là thử nghiệm. Được sử dụng trong một số ứng dụng thích hợp (ví dụ: thiết bị y tế, quân sự). Pin Li-metal thể rắn đang được phát triển cho xe điện.
    6. 

    Ưu điểm chính của Li-metalMật độ năng lượng cực cao của nó có thể cho phép xe điện có phạm vi hoạt động dài hơn và thiết bị điện tử nhẹ hơn—

    nếu các thách thức về an toàn và tuổi thọ được giải quyết.Tóm tắt

    Tính năng

    Lithium-Ion	Lithium-Metal	Cực âm
    Graphite	Lithium kim loại	Mật độ năng lượng
    Cao (250–300 Wh/kg)	Rất cao (500+ Wh/kg)	An toàn
    Trung bình (chất lỏng dễ cháy)	Nguy cơ cao hơn (dendrite)	Tuổi thọ chu kỳ
    500–2000+ chu kỳ	Cải thiện (vẫn là trọng tâm R&D)	Độ trưởng thành
    Sản xuất hàng loạt	Thương mại hóa hạn chế	Cả hai công nghệ đều tận dụng tiềm năng điện hóa của lithium, nhưng lời hứa của Li-metal phụ thuộc vào việc vượt qua các rào cản khoa học vật liệu. Li-ion vẫn là lựa chọn thực tế hiện nay, trong khi Li-metal đại diện cho biên giới của việc lưu trữ năng lượng thế hệ tiếp theo.