X'inhuma l-avvanzi ġodda fil-progress tar-riċerka tal-materjali tal-batterija tal-litju tal-enerġija

Minħabba l-limitazzjonijiet tat-teknoloġija tal-batterija tal-litju tal-qawwa, vetturi tal-enerġija ġodda għandhom medda baxxa, ħajja qasira (ħinijiet baxxi ta 'ċarġjar u ħatt), u rata għolja ta' attenwazzjoni, li tfixkel l-applikazzjoni fuq skala kbira ta 'vetturi tal-enerġija ġodda. Riċentement, il-Korea t'Isfel u l-Ġappun ħabbru suċċessivament skoperti fit-teknoloġija tal-materjal tal-batterija tal-litju tal-enerġija, u l-ispiża tal-batteriji tal-litju tal-enerġija se tonqos fil-futur.

Fil-5 Konferenza Nazzjonali dwar l-Innovazzjoni tax-Xjenza u t-Teknoloġija u r-4 Power Energy Summit Forum, il-Professur Wu Feng mill-Istitut tat-Teknoloġija ta 'Beijing u l-mistednin li attendew qasmu l-progress tar-riċerka tal-batteriji tal-litju tal-enerġija u materjali relatati.

Id-domanda sinifikanti tal-pajjiż ippromwoviet qabża ġdida fl-iżvilupp tal-batteriji tal-litju tal-enerġija. Filwaqt li tiġi żgurata s-sigurtà, tipi ġodda ta 'batteriji tal-litju ta' enerġija b'enerġija għolja, qawwa għolja, ħajja twila, prezz baxx, u l-ebda tniġġis qed jiffurmaw industriji u jidħlu fis-suq skont il-ħtiġijiet differenti tal-utent. Wu Feng qal li l-integrazzjoni tat-teknoloġija bejn il-batterija tal-idroġenu tan-nikil, batterija tal-jone tal-litju, batterija ta 'sistema ġdida ta' enerġija speċifika għolja u supercapacitor hija importanti ħafna. Din l-integrazzjoni tat-teknoloġija nnifisha hija wkoll innovazzjoni teknoloġika. Se tiftaħ kapitolu ġdid għall-iżvilupp ta 'batteriji sekondarji ġodda fiċ-Ċina flimkien mal-Internet!

Fl-iżvilupp ta 'batteriji tal-litju tal-qawwa, il-problemi li ġejjin huma ffaċċjati: tista' tinbena ġenerazzjoni ġdida ta 'batteriji ta' enerġija speċifika għolja? Nistgħu nsolvu l-kwistjonijiet ta 'sikurezza u affidabbiltà tal-batteriji? Jista 'jinkiseb il-ħajja twila tal-batterija? Tista' tittejjeb il-kost-effettività tal-batteriji?

Fl-2015, l-indiċi tad-densità tal-enerġija tal-batteriji tal-jone tal-litju tal-enerġija kien 120-180Wh/kg, u s-sistemi materjali importanti kienu grafit tal-fosfat tal-ħadid tal-litju u grafit ternarju. L-indiċi tad-densità tal-enerġija tal-ġenerazzjoni l-ġdida ta 'batteriji tal-jone tal-litju tal-enerġija fl-2020 huwa: litju sinjur (250mAh/g) - elettrodu negattiv tal-karbonju tas-silikon: ċellula tal-batterija 300Wh/kg.

It-titjib tad-densità tal-enerġija fil-batteriji tal-jone tal-litju tal-qawwa mhux biss huwa relatat ma 'materjali tal-elettrodi pożittivi u negattivi, iżda jeħtieġ ukoll rekwiżiti ogħla għall-elettrolit użat. Wu Feng iddikjara li bl-użu ta 'materjali ta' elettrodi pożittivi ternarji NCM u materjali ta 'elettrodi negattivi Si/C, tista' tiġi ppreparata batterija tal-jone tal-litju ta 'enerġija speċifika għolja b'densità ta' enerġija ta '319Wh/kg.

Rigward il-progress tar-riċerka fuq is-sistema materjali ta 'batteriji tal-litju ta' qawwa 30{0Wh/kg, Wu Feng iddikjara li l-influwenza tal-kontenut tan-nikil divalenti fuq il-fenomenu tat-taħlit tan-nikil tal-litju fil-materjal tal-katodu ternarju tan-nikil għoli NCM811 ġie studjat. Instab li ż-żieda ta 'proporzjon stojkjometriku tal-litju tista' żżid il-kontenut ta 'nikil divalenti fil-materjal, u b'hekk tnaqqas it-taħlit tan-nikil tal-litju fil-materjal u ttejjeb il-prestazzjoni tal-istabbiltà taċ-ċikliżmu tal-materjal. Barra minn hekk, ġie ppreparat materjal ta 'katodu ternarju tan-nikil għoli (LiNi 0.7Co0.15Mn0.15O2) bi tkabbir superjuri ta' pjan tal-kristall 010, u kejl elettrokimiku wera li l-materjal għandu prestazzjoni ta 'rata eċċellenti. U ddisinja u tiżviluppa struttura ġerarkika sferika bi tkabbir tal-vantaġġ tal-wiċċ attiv elettrokimiku, ittejjeb b'mod sinifikanti l-karatteristiċi taċ-ċikli tar-rata u l-prestazzjoni tar-rata ta 'materjali bbażati fuq il-manganiż għani tal-litju għal batteriji tal-jone tal-litju.

Fir-riċerka ta 'materjali ta' elettrodi negattivi, elettrodi komposti SiO/CNx mingħajr binders ġew sintetizzati b'metodu ta 'kisi dirett. In-nitroġenu li jkun fih ix-xibka tal-karbonju jista 'jibferixxi l-bidla fil-volum tiegħu matul il-proċess taċ-ċikliżmu, u jifforma netwerk konduttiv tajjeb fuq il-wiċċ ta' SiO u jipprovdi kanal stabbli għat-trażmissjoni elettronika. U materjali komposti Si/Ni/grafita ġew sintetizzati bl-użu ta 'metodu ta' tħin bil-ballun ta 'enerġija għolja. Metal Ni u grafita interlated biex jiffurmaw netwerk konduttiv tajjeb, u Si nanokristallin kien inkorporat in situ fil-matriċi SiOx, ittejjeb l-attività elettrokimika ta 'SiOx.

Ir-riċerka dwar l-elettroliti funzjonali, iddisinja u tiżviluppa tip ġdid ta 'elettrolit tat-tajn li jkun fih silikat tal-litju, li jtejjeb b'mod sinifikanti s-sigurtà u l-istabbiltà taċ-ċikliżmu ta' materjali tal-katodu tal-batterija tal-jone tal-litju ta 'vultaġġ għoli. Barra minn hekk, ġew żviluppati elettroliti u addittivi funzjonali tas-sigurtà: imidazolinone, likwidi joniċi taċ-ċirku tal-piridina, u addittivi tal-fosfat ritardanti tal-fjammi ġew ikkombinati ma 'addittivi li jiffurmaw film bħal butene sulfite biex jiżviluppaw serje ta' sistemi ta 'elettroliti funzjonali b'ritardanza tal-fjammi u kompatibilità elettrokimika. , ittejjeb b'mod sinifikanti s-sikurezza, l-affidabbiltà, u l-adattabilità tat-temperatura tal-batteriji tal-jone tal-litju (tespandi l-firxa tat-temperatura minn -20 grad għal+60 grad għal -40 grad għal+80 grad ) . U ġie żviluppat elettrolit fi stat solidu bi struttura tan-netwerk likwidu SiO2+joniku mesoporuż, li għandu tieqa elettrokimika wiesgħa, stabbiltà termali għolja, u konduttività jonika f'temperatura tal-kamra ta' 10-3S/cm, jipprovdu appoġġ materjali għas-soluzzjoni tal-kwistjonijiet ta 'sikurezza ta' batteriji ġodda ta 'enerġija speċifika għolja.

Minbarra r-riċerka dwar il-materjali tal-batteriji, batteriji sekondarji ppenetraw f'diversi oqsma tal-ekonomija nazzjonali u l-ħajja tan-nies. Il-produzzjoni tal-batteriji żdiedet drastikament, u ħolqot pressjonijiet ambjentali u riżorsi enormi fuq is-soċjetà. Skont it-tbassir tal-bejgħ ta 'vetturi tal-enerġija ġodda fiċ-Ċina, id-domanda għal batteriji tal-litju tal-enerġija biss se tilħaq 30 biljun watt siegħa fl-2020, u l-impatt negattiv fuq l-ambjent se jsir dejjem aktar sever. Ir-riżorsi tal-litju se jsiru wkoll dejjem aktar skarsi. Bl-adozzjoni ta 'teknoloġija ta' rkupru ta 'aċidu organiku naturali li ma tagħmilx ħsara lill-ambjent, inkiseb irkupru aħdar u effiċjenti ta' skart ta 'batteriji tal-jone tal-litju (b'rati ta' lissija tal-litju u tal-kobalt ta '98% u 94% rispettivament), li hija superjuri għat-teknoloġija tal-proċess li tuża aċidi qawwija barra l-pajjiż u jipprevjeni t-tniġġis sekondarju fit-trattament ta 'rkupru ta' aċidu qawwi.

Progress fir-riċerka u l-iżvilupp ta 'materjali ġodda għall-batteriji tal-litju tal-enerġija

Aħna verament nittamaw li niksbu riżultati pożittivi f'termini ta 'materjali, li huwa pjuttost diffiċli għalina. Mill-perspettiva tal-kumpanija, l-indikaturi tekniċi tas-sigurtà, l-affidabbiltà u l-ispiża ressqu serje ta 'rekwiżiti, fosthom l-indikaturi tal-linja tal-qiegħ u l-indikaturi tal-iżvilupp fit-tul huma għoljin ħafna. Il-gvern u l-istat ressqu rekwiżiti ta 'densità ta' enerġija għolja ħafna għal batteriji tal-litju tal-enerġija. Għal proġetti bħal vetturi tal-enerġija ġodda u proġetti ta 'riċerka bażika mħabbra din is-sena, huwa ttamat li d-densità tal-enerġija tal-batteriji tal-jone tal-litju tista' tilħaq 400Wh/kg, u d-densità tal-enerġija ta 'kampjuni ta' batterija ta 'sistema ġdida tista' tilħaq 500Wh/kg. Għall-kumpanija, 300Wh/kg lanqas mhix faċli, u jeħtieġ li jiġu żviluppati ħafna sistemi ġodda. Ir-rekwiżit ta '"Magħmul fiċ-Ċina 2025" huwa li jinkiseb piż ta' 400wh/kg jew aktar, u għad hemm differenza sinifikanti bejn il-kliem ewlieni f'xi wħud mill-metodi proposti, li huma batteriji.

Mill-perspettiva tal-indikaturi tal-prodott, ejja nqabblu r-rekwiżiti rilevanti ta 'diversi gvernijiet nazzjonali. Semmejt biss "Magħmul fiċ-Ċina 2025", hawn taħt hija l-kompetizzjoni bejn il-Ġappun u l-Istati Uniti. Din is-sena, tnedew tliet proġetti speċjali, li kollha jinvolvu batteriji tal-litju tal-enerġija.

Kulħadd jittama li jikseb 400wh/kg fil-futur, għaliex nissettjaw dan l-indikatur? Prinċipalment minħabba kunsiderazzjonijiet ta 'sikurezza tal-batteriji tal-jone tal-litju. Meta tieħu BAIC New Energy EV200 bħala eżempju, il-konsum tal-enerġija tiegħu għal kull 100 kilometru huwa ta '14 kWh, u r-rekwiżit tal-ħajja tiegħu huwa ta' 10 snin u 200000 kilometru. Madankollu, l-ispiża issa tnaqqset b'mod sinifikanti. L-iżvilupp futur tal-batteriji tal-jone tal-litju tal-enerġija se jirriżulta fi spejjeż ogħla b'mod sinifikanti għall-kisba tal-istess firxa meta mqabbla mas-sitwazzjoni attwali. Għalhekk, jekk il-batteriji tal-jone tal-litju tal-qawwa tal-vetturi elettriċi ma jiżviluppawx għal enerġija għolja, fil-futur se jiffaċċjaw kompetizzjoni aktar intensa f'vetturi elettriċi puri, u jistgħu saħansitra jkunu megħlub minn batteriji tal-enerġija tal-fjuwil.

Minn perspettiva ta 'żvilupp prattiku, l-iżvilupp ġenerali huwa bil-mod u relattivament stabbli. L-iktar ħaġa importanti hija l-aġġornament u s-sostituzzjoni tat-teknoloġija u l-materjali. Anke jekk insegwu r-rotta, jekk nistgħu nlaħqu mal-veloċità tal-iżvilupp attwali, tista 'tikseb 300 watt siegħa għal kull kilogramm sal-2020 u 390 watt siegħa għal kull kilogramma sal-2030. Kif nistgħu nilħqu dan il-pjan direzzjonali gradwalment? It-tieni nett, nistgħu niksbu 400 watt siegħa għal kull kilogramma jew saħansitra ogħla?

Il-batterija tal-jone tal-litju tal-elettroliti likwidi żviluppat tliet ġenerazzjonijiet, u s-sena li għaddiet kien hemm introduzzjoni dettaljata. L-importanti huwa li f'termini ta 'materjali ta' elettrodi pożittivi, kull wieħed qed jiġi aġġornat u sostitwit, iżid il-vultaġġ jew il-kapaċità; Bidla importanti fl-aspett tal-elettrodu negattiv hija l-introduzzjoni ta 'karbonju nano silikon fl-elettrolit f'batteriji enerġetiċi, flimkien ma' xi tekniki bħal separaturi miksija taċ-ċeramika. Kemm tista' ssir il-batterija tal-jone tal-litju li qed inħarsu lejha bħalissa? Id-densità baxxa tal-enerġija hija tabilħaqq tajba ħafna, tissagrifika r-riċiklabbiltà, biex ma nsemmux is-sikurezza, u tikseb enerġija għolja. Madankollu, ma jfissirx li r-riċiklabbiltà ma tistax titjieb, iżda teħtieġ xi riċerka dettaljata u bażika. Din hija kumpanija ta 'stħarriġ fi Franza li rat aktar u aktar opinjonijiet dwar materjali. Issa ħafna timijiet u kollegi huma familjari magħha, għalhekk mhux se nidħol fid-dettall.

Madankollu, fir-rigward tal-materjali tal-batterija, hemm ħafna kwistjonijiet u rekwiżiti ta 'prestazzjoni, u mill-inqas 13-il teknoloġija jew aktar ġew adottati biex isolvu dawn il-problemi b'mod komprensiv. Kull wajer għandu ħafna teknoloġiji u kontenuti dettaljati. Meta tissostitwixxi materjal, il-batterija kollha se tgħaddi minn bidliet kumplessi, u l-iżvilupp ta 'dan il-materjal tal-batterija huwa partikolarment bil-mod, ġeneralment jieħu aktar minn għaxar snin, Ħafna timijiet u kumpaniji diġà qed jiżviluppaw 300 watt siegħa għal kull kilogramma batteriji tal-jone tal-litju. L-aktar problema diffiċli f'dan il-qasam issa hija li l-kapaċità għolja ta 'elettrodu negattivi twassal għal espansjoni ta' volum għoli, li hija diffiċli ħafna għalik biex tittratta fil-livell tal-batterija. Il-problema ewlenija hija kif issolvi l-espansjoni tal-volum wara l-iċċarġjar biex tissodisfa r-rekwiżiti tal-kumpaniji attwali tal-batteriji. Barra minn hekk, l-implimentazzjoni ta 'dawn id-densitajiet ta' enerġija għolja hija possibbli, iżda jistgħu l-indikaturi ta 'aċċess komprensiv tagħhom jissodisfaw ir-rekwiżiti tal-applikazzjoni? M'inix ċert x'tip ta 'limitu massimu huwa, iżda hemm xi soluzzjonijiet fiha. Aħna mhux se niddiskutu r-relazzjoni tal-ħin fid-dettall. Aħna nilqgħu lil kulħadd biex ikollu l-opportunità li jiskambja t-teknoloġija f'dan il-qasam.

Barra minn hekk, il-gvern jeħtieġ li jipproduċi 400wh/kg u 500wh/kg. Wara l-kalkolu, hemm mudell li jinkludi elettrodu negattiv tal-grafita u litju tal-metall elettrodu negattiv tas-silikon. Jekk tilħaq 800 watt jew aktar, għad hemm ċans. Għad hemm xi soluzzjonijiet għal 400wh/kg u 500wh/kg, iżda huwa diffiċli ħafna li jinkiseb. NC jista 'jilħaq sa 200, litju negattiv jista' jilħaq 300, u materjali ta 'elettrodi negattivi differenti jeħtieġu kalkolu sistematiku, Minn perspettiva ta' komputazzjoni, jidher li għad hemm xi materjali ta 'elettrodi pożittivi u negattivi li jiksbu densità għolja permezz ta' tqabbil. Il-kalkoli preċedenti kienu kollha virtwali, u x-xogħol tal-Akkademja tax-Xjenzi Ċiniża f'dan ir-rigward. Sabiex issaħħaħ il-kisbiet tar-riċerka u l-iżvilupp, tippromwovi l-iżvilupp ekonomiku, u ssolvi problemi prattiċi, l-Akkademja tax-Xjenzi Ċiniża nediet proġett pilota strateġiku ta 'klassi A. Wieħed minn dawn il-proġetti huwa l-proġett tan-nanomaterjali, li għandu l-għan li jipprovdi appoġġ ikkonċentrat għan-nanoteknoloġija riċerkata mill-Akkademja matul l-aħħar 20 sena. Huwa ttamat li dan ikun ta' għajnuna għall-industrija. L-ewwel minn dawn il-proġetti huwa l-batterija tal-litju tal-qawwa, u n-nanomaterjali u n-nanoteknoloġija x'aktarx li jintużaw.

Ir-rekwiżiti għal dan it-tip ta’ proġett ġew proposti mill-Viċi Ministru Yin u Jun, li oriġinarjament kien responsabbli għal dan il-proġett. Ix-xogħol tagħna għandu jkollu għanijiet ċari, ikun użabbli, u evalwabbli. Wara valutazzjoni ta 'parti terza, hemm ħafna indikaturi biex jivvalutaw il-livell ta' materjali u teknoloġija użati, jekk hemmx xi impatt, u l-impatt fuq il-ħila. Għalhekk, dan it-tip ta 'proġett huwa diffiċli ħafna. Huwa ppropona indikaturi speċifiċi, u l-pajjiż ippropona li jikseb 300 watt siegħa għal kull kilogramma sal-2020 u 150 watt siegħa għal kull kilogramma sal-2015. L-industrijalizzazzjoni ta 'materjali tal-batterija relatati, bħal elettroliti ta' elettrodi pożittivi, separaturi, eċċ, għandha tibda wkoll. . Sabiex jitlesta dan il-proġett, ġew stabbiliti diversi kompiti importanti. Wieħed huwa li talloka 60% tal-baġit għal 70% tal-ispejjeż operattivi għal batteriji tal-jone tal-litju, jiżviluppaw elettrodi pożittivi u negattivi ta 'enerġija għolja, elettroliti ta' vultaġġ għoli, u separaturi ta 'sigurtà għolja integrati f'batteriji tal-jone tal-litju ta' enerġija. Fuq medda twila ta 'żmien, għandna bżonn li jitqassmu batteriji ta' stat solidu, u batteriji ta 'l-arja ġew irranġati wkoll f'dan ir-rigward. Ukoll, dalgħodu, l-Għalliem Chen semma l-livell tal-ittestjar. Għad hemm xi livell ta 'ttestjar fiċ-Ċina, iżda ġew stabbiliti żewġ pjattaformi. Ħalli nirrapporta fil-qosor ir-riżultati. Hemm 12-il unità b'tim ta 'riċerka u żvilupp ta' madwar 300 persuna, li jkopru diversi aspetti. Wieħed huwa l-elettrodu negattiv tas-silikon, u ilni naħdem fuq riċerka u żvilupp xjentifiku u teknoloġiku f'dan il-qasam għal 19-il sena, li huwa pjuttost diffiċli. Kont qed niżviluppa dan il-proġett minn perspettiva ta 'applikazzjoni reċentement, u r-rotot tekniċi importanti jinkludu żewġ kategoriji: SiOx/C u Nano Si. L-importanti huwa li kontinwament itenni mill-indikaturi tekniċi komprensivi. Wara li rċevejna appoġġ fl-2013, nistgħu niksbu daqs ta 'lott ta' 500 kilogramma, li huwa prinċipalment ibbażat fuq kunsiderazzjonijiet komprensivi ta 'disinn. Dak li qed nuri hawnhekk huwa li l-ideat tagħna mhumiex affarijiet reali. Għadu diffiċli ħafna li timporta addittivi u l-bqija, u d-diffikultà fid-diskussjoni nano hija kif tikseb 100 wan għal kull kilogramma ta 'nano silikon.

Kif tferrex indaqs nano silikon fil-partiċelli?

Dak li qed niksbu bħalissa huwa materjal li jxerred nano silikon f'partiċelli u jista 'jidħol fil-produzzjoni tal-massa. F'materjal ta '450 milliamperes fis-siegħa, ġeneralment hija tagħbija ta' kapaċità għolja li tista 'tiġi ċiklata madwar 500 darba. Madankollu, l-ossidu tas-silikon żviluppat qabel għadu taħt żvilupp, iżda l-effiċjenza hija baxxa u l-kapaċità għolja ta 'karbonju nano silikon mhix soluzzjoni sodisfaċenti. Għalhekk, qed niżviluppaw ġenerazzjoni ġdida ta 'materjali ta' ossidu sinjuri tas-silikon, Naqqas l-isfidi li ġġib magħha.

Din il-kumpanija materjali ġdida bħalissa hija kklassifikata fit-tielet jew it-tieni fiċ-Ċina, li ssolvi serje ta 'problemi tekniċi. Mhux se nidħol fid-dettall dwarha. Kien hemm progress f'materjali ta 'elettrodi negattivi, iżda akkumulajna relattivament ftit f'materjali ta' elettrodi pożittivi. Wara l-appoġġ ta 'dan il-proġett, huwa importanti li tiffoka fuq il-livell ta' kapaċità għolja. Il-parti diffiċli ta 'dan il-materjal hija l-attenwazzjoni tal-vultaġġ. F'dan ix-xogħol, huwa importanti li tinbena mill-ġdid l-istruttura tal-wiċċ biex issolvi l-problema tal-attenwazzjoni tal-vultaġġ. Għalhekk, jista 'jinbeda biex tipprova. Din is-sena, huwa fil-livell ta '500 kilogramma.

Materjal ieħor huwa spinel ta 'vultaġġ għoli, li huwa relattivament faċli biex taqleb. L-iktar ħaġa diffiċli hija li wara li tuża dan il-materjal, l-elettrolit u aspetti oħra jeħtieġ li jiġu aġġornati b'mod komprensiv, għalhekk dan l-aspett għad irid jitjieb, speċjalment għall-problema ta 'temperatura għolja ta' 55 grad. Sabiex issolvi l-problema ta 'materjali sinjuri tal-litju ta' vultaġġ għoli, dan huwa importanti ħafna u wkoll ta 'sfida ħafna fiċ-Ċina. Issa, jista 'jiċċirkola b'mod relattivament stabbli taħt vultaġġ għoli, u hemm ukoll addittivi fl-elettrolit. Aħna nħossu li l-użu dirett tas-separatur għadu daqsxejn problematiku, għalhekk għandna bżonn niżviluppaw separatur taċ-ċeramika u nużaw iċ-ċelluloża bħala s-sottostrat, li huwa reżistenti għal temperaturi għoljin. Madankollu, jidher li dan fl-aħħar mill-aħħar ma jistax jintuża fil-batteriji tagħna. L-importanti hija l-konsistenza u l-istabbiltà. Bħalissa jinsab fl-istadju ta 'ttestjar fuq skala żgħira sa medja, iżda hemm xi tama għall-futur. Fil-fatt, żviluppajna wkoll separatur tal-kisi konduttiv tal-joni b'separatur taċ-ċelluloża u partiċelli taċ-ċeramika.

Il-grafene ġie żviluppat għal żmien twil, u t-teknoloġija tal-kisi tista 'tikseb livelli ta' produzzjoni tal-massa ta 'għexieren ta' tunnellati. Saret batterija preliminari bl-użu tal-istess materjal, li jista 'jikseb 375 watt siegħa għal kull kilogramma. Madankollu, ir-riċiklabbiltà tagħha hija fqira, u l-kapaċità baxxa tagħha hija tajba għaċ-ċikliżmu. L-importanti hija kif issolvi serje ta 'problemi materjali awżiljarji taħt espansjoni ta' volum għoli.

Fl-aħħarnett, ħalluni nintroduċi litju metalliku fi stat solidu. F'termini ta 'kalkoli teoretiċi, hemm titjib fil-batteriji tal-jone tal-litju. Hemm ukoll il-possibbiltà li jintużaw batteriji tal-jone tal-litju, bħal batteriji tal-jone tal-litju metalliċi u batteriji tal-arja, li jinkludu sistemi ta 'batteriji differenti bħal ossiġnu, ilma u dijossidu tal-karbonju. Fir-riżultati kkalkulati biss, wieħed jista 'jara li l-litju metalliku aħdar huwa ogħla, filwaqt li l-elettrodu negattiv tas-silikon huwa aktar qawwi. Jekk jintuża silikon 2000mAh, Meta mqabbel ma 'l-espansjoni ta' aktar minn 200, l-espansjoni tal-litju hija relattivament aktar faċli biex issolvi. Jekk ikollu impatt fuq l-elettriku ta 'enerġija ogħla, l-idea li tuża batterija tal-post xorta tista' tintuża, iżda għad hemm xi sfidi f'termini ta 'mekkanika u l-bqija.

Il-batteriji tal-jone tal-litju tal-metall ġew żviluppati għal aktar minn 50 sena, speċjalment fis-snin 80 u 90 meta kien hemm kwistjonijiet serji, u bħalissa m'hemm l-ebda evidenza li tissuġġerixxi li l-batteriji tal-jone tal-litju tal-metall huma sikuri. Il-problema tal-użu ta 'batteriji tal-jone tal-litju tal-metall għall-modifika hija li d-depożizzjoni u l-preċipitazzjoni mhux uniformi huma differenti mill-grafita u s-silikon. It-tieni nett, il-film SEI huwa instabbli, għalhekk ħafna nies għadhom jittamaw li jużaw soluzzjonijiet ta 'stat solidu biex isolvu din il-problema. Punt ewlieni tat-teknoloġija tal-istat solidu huwa li jista 'jiġi solvut fit-teorija, għalhekk hemm ħafna sikurezza u benefiċċji, kif ukoll il-benefiċċji tal-koeffiċjent taċ-ċiklu. Barra minn hekk, jista 'jintuża wkoll għal stringing intern, bħal polimeru bbażat, u żżid xi elettroliti likwidi. Ħafna kumpaniji investew ħafna fiha internazzjonalment, iżda minn perspettiva prattika, batteriji ta 'densità għolja ta' enerġija għadhom ma ġewx żviluppati, Il-kwistjoni ewlenija hawnhekk hija kif issolvi r-reżistenza tal-elettrodu pożittiv.

Mill-perspettiva tal-iżvilupp industrijali, id-differenza bejn il-batteriji tal-istat solidu hija l-elettroliti tal-istat solidu, li jistgħu jużaw batteriji tal-jone tal-litju tal-metall. Il-batteriji tal-jone tal-litju huma wkoll qawwija ħafna, li fil-fatt huwa fl-iżvilupp tal-industrija. Ladarba l-materjali ewlenin tat-teknoloġija taċ-ċelluli tal-batterija jistgħu jitkissru, jistgħu jidħlu malajr fis-suq. Għalhekk, ipproponejna xi pjan direzzjonali, forsi l-aktar kmieni biex jipproduċu pakketti ta 'batteriji huwa fl-2019, Fl-2020, huwa possibbli li jiġi ttestjat il-livell ta' kummerċjalizzazzjoni. Xi batteriji tal-istat solidu kollha għadhom relattivament bil-mod, u vera l-batteriji tal-istat solidu kollha jistgħu jieħdu aktar żmien. Batteriji b'kontenut kemmxejn aktar likwidu se jkunu aktar mgħaġġla minħabba li jibbilanċjaw id-densità tal-enerġija u s-sigurtà.

Korea t'Isfel: żieda ta '45% fil-kapaċità tal-batterija tal-litju tal-qawwa

Skont informazzjoni mill-verżjoni onlajn tal-ġurnal akkademiku "Natural Energy", tim ta 'riċerka mill-Istitut tax-Xjenza u t-Teknoloġija ta' Ulsan (UNIST) fil-Korea t'Isfel żviluppa reċentement materjali tal-katodu għal batteriji sekondarji, li jistgħu jżidu l-kapaċità tal-batterija eżistenti billi 45%, li żżid mill-inqas 100 kilometru mal-medda attwali ta 'aktar minn 200 kilometru għal vetturi elettriċi.

It-tim ta 'riċerka żied b'suċċess il-kapaċità tal-batterija billi żviluppa materjali komposti tas-silikon tal-grafita biex jissostitwixxu batteriji eżistenti b'elettrodi tal-grafita. L-elettrodu l-ġdid huwa magħmul billi tinjetta partiċelli tas-silikon ta’ daqs ta’ 20 nanometru (biljunth ta’ metru) bejn molekuli tal-grafita. Minbarra li żżid il-firxa, it-teknoloġija l-ġdida tqassar ħafna l-ħin tal-iċċarġjar u l-ħatt, u l-veloċità tal-iċċarġjar u l-ħatt tal-batterija hija wkoll aktar minn 30% aktar mgħaġġla mill-batteriji eżistenti.

L-industrija tistenna li l-produzzjoni tal-massa ta 'batteriji ġodda bħal dawn tkun aktar faċli u se jkollha vantaġġ kompetittiv fil-prezz qawwi fil-futur.

Ġappun: Batteriji tal-jone tal-litju żviluppati li ma jeħtiġux kobalt

Skont informazzjoni minn Panasonic Electric, il-Ġappun żviluppa materjal ġdid għal batteriji tal-jone tal-litju li ma jeħtieġx il-kobalt tal-metall rari, u żviluppa wkoll tip ġdid ta 'batterija tal-jone tal-litju.

Tim ta 'riċerka mmexxi mill-Professur Runichi Yoshida mill-Università ta' Kyoto ta 'Panasonic Electric Appliances fil-Ġappun żviluppa materjal organiku ġdid li juża l-litju u l-karbonju, u pproduċa b'suċċess tip ġdid ta' batterija tal-jone tal-litju li ma jużax il-kobalt bħala l-materjal tal-elettrodu. Ir-riżultati sperimentali juru li batteriji prodotti b'materjali ġodda għandhom l-istess kapaċità bħal batteriji tal-jone tal-litju b'materjali li fihom il-kobalt bħala elettrodi. Dan it-tip ta 'batterija tal-jone tal-litju huwa mistenni li jinqala' mid-dipendenza fuq il-kobalt u jnaqqas ħafna l-ispejjeż tal-produzzjoni.

Vantaġġ ieħor tal-produzzjoni ta 'batteriji tal-jone tal-litju b'dan il-materjal ġdid huwa li l-ħajja tal-batterija hija itwal u r-rata ta' tħassir hija aktar baxxa. Ir-riżultati sperimentali juru li l-batterija tal-jone tal-litju prodotta minn dan il-materjal il-ġdid ġiet iċċarġjata u skarikata 100 darba, iżda d-degradazzjoni tal-kapaċità tal-batterija ma taqbiżx l-20%. Panasonic Electric tippjana li ttejjeb dan il-materjal ġdid, bit-tama li żżid il-frekwenza tal-iċċarġjar u l-ħatt tal-batterija għal 500 sa 1000 darba, u mbagħad tipproċedi bil-produzzjoni kummerċjali.