Развитие технологии батарей из титаната лития в стране и за рубежом

С момента индустриализации литий-ионных аккумуляторов в 1991 году графит объединил всю страну в производстве анодных материалов для аккумуляторов. Титанат лития как новый тип катодных материалов для литий-ионных аккумуляторов привлек внимание в конце 1990-х годов благодаря своим многочисленным превосходным свойствам. Например, материал титаната лития в мозаике и кристаллической структуре иона лития в процессе заливки для поддержания стабильности изменения постоянной решетки очень мал (изменение объема <1%).

Материалы электродов с нулевой деформацией значительно продлили срок службы батареи из титаната лития. Титанат лития со структурой шпинели трехмерных каналов диффузии ионов лития, превосходные характеристики мощности и преимущества высокой и низкой температуры работы лучше. По сравнению с углеродными анодными материалами, высокий потенциал титаната лития (1,55 В) выше, чем потенциал металлического лития, в результате обычно в электролите с углеродом отрицательно растет на поверхности твердого жидкого слоя на поверхности титаната лития. в основном сформирован.

Что более важно, в нормальном диапазоне напряжений литиевой батареи трудно образовать дендрит на поверхности титаната лития. Это в значительной степени устраняется дендритом лития, и внутри элемента образуется возможность короткого замыкания. Итак, титанат лития в качестве катода литиево-ионного аккумулятора теперь автор усмотрел наивысшую безопасность среди различных типов литий-ионных аккумуляторов.

Персонажи внутри курса обучения, большинство из них слышит, что титанат лития заменяет графит, поскольку материал катода литий-ионной батареи срок службы литий-ионной батареи может достигать десятков тысяч раз, что намного выше, чем у обычных традиционных литий-ионных батарей. , конец цикла тысячи раз в одиночку.

Потому что большинство профессионалов в области литиевой электроэнергии никогда не производят батареи из титаната лития или просто сталкиваются с некоторыми трудностями. Поэтому они не могли успокоиться и хорошенько подумать, почему самые совершенные традиционные литий-ионные аккумуляторы обычно заканчивают только 1000 ~ 2000 циклов зарядки и разрядки?

Традиционная первопричина короткого срока службы литий-ионных батарей происходит от одного из этих основных компонентов - графитового анода и спотыкания? После того, как графитовый анод заменяет шпинелевый катод из титаната лития, литий-ионные батареи, по сути, представляют собой одну и ту же химическую систему, могут циклически повторяться до десятков тысяч или даже сотен тысяч раз.

Кроме того, многие люди с удовольствием говорят о низкой плотности энергии батареи титаната лития, но игнорируют тот факт, что простой, но важный: это сверхдлительный срок службы батареи титаната лития, выдающиеся характеристики мощности безопасности, отличная и хорошая экономия. Эти особенности станут достижением - краеугольным камнем массового производства литий-ионных аккумуляторов.

В последние 10 лет исследования технологии аккумуляторов из титаната лития в стране и за рубежом снова возрождаются. Его отраслевую цепочку можно разделить на подготовку материалов из титаната лития, производство аккумуляторов из титаната лития и интеграцию систем аккумуляторов из титаната лития и их применение на рынке электромобилей и аккумуляторов энергии.

1. Материал титанат лития

Международные исследования и индустриализация материалов из титаната лития в Соединенных Штатах возглавляют научно-техническую компанию, занимающуюся нанометровым титаном, Japan ishihara industry co., LTD, UK Johnson matthey (jm) company и т. Д. В том числе в США производство титанового материала из титаната лития в соотношении, безопасности, длительном сроке службы и высоких и низких температурах. Но стоимость производства высока из-за слишком длинных тонких методов производства, что затрудняет коммерциализацию.

Индустрия Ishihara является одним из крупнейших производителей титанового пигмента в Азии, компании в Японии, Сингапуре, Тайване имеют производственную базу. Промышленность Исихара в полной мере использует свои богатые сырьевые ресурсы, чтобы мокрый процесс успешно разработал низкую стоимость, высокое соотношение, количество продуктов из титаната лития различной степени гранулометрии. Производительность аналогичных продуктов по цене для сравнения титанового материала из титаната лития имеет преимущество больше, но меньше, чем отечественные продукты Китая. Johnson Matthey (jm) приобрела южно-германскую химическую компанию с такими материалами, как фосфат лития-железа, но с точки зрения исследований и разработок, а также производства материалов на основе титаната лития, инвестиции в материал недостаточны, стабильность качества продукта.

Внутренний материал из титаната лития имеет несколько производственных аспектов, таких как Sichuan xing to new materials co., LTD., Zhuhai silver long new energy co., LTD., Huzhou micro macro power co., LTD., Залив Шэньчжэнь, новые энергетические материалы CO., LTD., CO. нового материала hunan shanshan, LTD. А в провинции Аньхой в Шэньчжэне есть несколько более мелких производителей титаната лития.

Sichuan xing является профессиональным производителем материала титаната лития, годовая производственная мощность 3000 т, производственный процесс титаната лития с адаптируемостью и стабильностью клиента, но без изменения существующих производственных линий и оборудования при условии гибкой настройки для производства титаната лития для различных требования заказчика и поддержание стабильности технических характеристик продукта. Hing может полагаться на добычу полезных ископаемых лития и титана, которые могут реализовать скоординированное производство от руды до конечного материала, что может обеспечить повышение производительности продукта титаната лития и снижение затрат, избегая влияния колебаний рынка сырья.

Zhuhai silver long to Соединенные Штаты в 2011 году завершила приобретение 53,6% акций компаний, производящих титановые нанометры, чтобы стать одним из немногих отечественных производителей титаната лития, аккумуляторов, электромобилей из титаната лития, системы накопления энергии, приложений FM-нагрузки такие как ряд основных технологий и более 30 патентов, предприятий.

Теперь на севере компания Titanium nanometer Technology Co., LTD. (в дальнейшем именуемый «северный титан») годовой мощностью 100 т титаната лития и к северу от титана и серебра Чжухай долго обеспечивает высокое качество наноразмерного титанового кислотного лития. Чжухай серебро долго новая энергия и промышленность исихара также будут новыми исследованиями и разработками материалов из титаната лития, проведенными стратегическим сотрудничеством, стоимость материалов будет увеличиваться с увеличением спада производства, в следующие несколько лет ожидается, что они будут близки к себестоимости графитовых анодных материалов в настоящее время.

Микро-макрос Хучжоу в настоящее время находится в отечественной промышленности для продвижения технологии аккумуляторов из титаната лития и других типов аккумуляторов с быстрой зарядкой.

Микро-макро производство материала титаната лития в Хучжоу в основном используется в производстве изделий из титаната лития. Хучжоу микро-макролития титанатных аккумуляторных продуктов на внутреннем и внешнем рынке расширение применения технологии титаната лития на рынке электромобилей и аккумуляторов энергии сыграло хороший демонстрационный эффект.

Шэньчжэньский залив в настоящее время является крупнейшим в мире поставщиком литиевого электрического углеродного катода. Компания имеет сильную команду НИОКР, а также является одним из разработчиков отраслевого стандарта на титанат лития. Залив Шэньчжэня, сильная сеть продаж также будет в маркетинговом преимуществе титаната лития, представила литий-кислотный литий с углеродным покрытием и продукт лития-2 титановой кислоты с углеродным покрытием. Однако нынешний титанат лития не является флагманом махровых изделий. На рынке литиевых батарей титанат еще не развернут, компания не занимается производством материала титаната лития в долгосрочном плане.

2. Литий-титанатная батарея и ее применение в области электромобилей и накопителей энергии.

От международного до серийного производства производителей литиевых батарей из титаната, в основном из титана и группы Toshiba, представленной Соединенными Штатами. Применение рынка литий-титанатных батарей в основном включает электромобили, рынок аккумуляторов энергии и промышленное применение.

Производство литиевых батарей с титановой кислотой американского президента имеет свою уникальную базовую технологию, крупногабаритные литиевые батареи с титановой кислотой в мировом производстве по-прежнему занимают лидирующие позиции и решают проблемы так называемого «вздутия живота». Литий-титанатная батарея 4-го поколения емкостью 65 ач использовалась для системы накопления энергии, при температуре 65 ℃ циркулирующая десятки тысяч раз, но при этом не было очевидного снижения емкости.

Литий-титанатная аккумуляторная система, титан для гибридного электрического автобуса в Калифорнии был введен в эксплуатацию в 2008 году. Индекс экономии топлива составляет 106,4 кг / л, что намного выше, чем у обычного дизельного генератора 23,8 кг / л. Компания по производству естественной энергии на Гавайях, ветряная электростанция мощностью 10,5 МВт, предоставляет накопительную систему мощностью 1 МВт и подключение к местной электросети, одновременно предоставляя услуги технической поддержки в течение трех лет. Система накопления энергии литиево-титанатной батареи в основном используется для регулирования колебаний напряжения возобновляемой энергии и для управления скоростью нагрузки блока 1 мВт / мин или менее.

Титановый аккумулятор большой емкости и высокой мощности мощностью 1 мВт в настоящее время является единственным, кто более двух лет занимается бизнесом в области электросетей и обеспечивает контроль качества благодаря большой емкости продуктов литиево-титанатных батарей. Число циклов системы накопления энергии более 500000 раз, более 3300 МВтч, потеря емкости системы зарядки и разрядки составляет менее 2%, и нет очевидного ослабления мощности.

"SCiB" - это марка серийного производства литий-титанатных батарей Toshiba. 3,2 Ач, 10 и 20 Ач квадратные батареи с алюминиевым корпусом в основном используются для электросамокатов, электромобилей и автоматической остановки батареи. SCiB имеет быструю зарядку и преимущества длительного срока службы батареи, за 10 минут можно заряжать более чем на 90%, повторяется 3000 раз, зарядка и разрядка, ослабление мощности менее 10%, использовалось в объемных электросамокатах «EV - neo».

Что касается хранения энергии, Toshiba по новой программе солнечного света в Японии Dongfeng представляет собой применение литий-титанатной батареи для крупномасштабных электростанций хранения энергии и бытовых систем хранения энергии. Другая корпоративная японская мурата была разработана с использованием никель-марганцево-кислого титаната лития 5 В в качестве анодной новой литиевой батареи. Разница напряжений составляет 3,2 В, плотность энергии может достигать 130 Вт · ч / К песня, что больше, чем в настоящее время уровни литий-фосфатных батарей.

Отечественное производство литий-титанатных батарей уже имеет несколько, таких как huzhou micro macro, Zhuhai silver long, Shenzhen bo lei gateway power industrial co., LTD., Tianjin, Sichuan xing can, citic groupama solid power supply technology co., LTD. , Хунань Шаньшань и Аньхой и несколько более мелких производителей батарей из титаната лития в Шэньчжэне。

Микро-макро Huzhou с момента своего основания в 2006 году занимается развитием технологий титаната лития. Компании для производства литий-титанатных батарей необходимы материалы из титаната лития, мембрана, электролит и катодный материал для вертикальной интеграции. В последние годы, чтобы адаптироваться к рыночному спросу, микро-макро Хучжоу с литиевой батареей nissan 80000 10 ач титанатной емкостью и в 2 раза большей емкостью литиевой батареи титаната многократной положительной емкостью литиевой батареи.

К концу 2014 года микро-макро 10-минутная система быстрой зарядки аккумулятора Huzhou оснащена более чем 3000 гибридными электрическими автобусами, которые в основном экспортируются в Великобританию, Нидерланды и Китай, Чунцин и другие места. Что касается рынка аккумуляторов энергии, то микромакро Huzhou, соответственно, в Вермонте в США и Чунцине Китая, установленное для частотной модуляции электросети и управления потреблением энергии в системе хранения энергии литиево-титанатной батареи.

Zhuhai silver long текущее производство литиевых батарей имеет 20 ах титанатных и 65 ач аккумуляторных мягких пакетов и 25 ах 55ач, 30 ач и цилиндрическую батарею, показатели производительности достигли в Соединенных Штатах производства титановых литиевых батарей титановой кислоты. Аккумулятор 100% DOD циклов более 16000 раз, 10% DOD достиг 1,6 миллиона раз. Эти несколько аккумуляторов прошли аттестацию по надзору за качеством автомобилей и аттестацию (201) третьей стороной.

В приложениях, серебристый длинный новый чистый электрический автобус, использующий цилиндрическую, долговечную и быструю зарядку и разрядку литиево-титанатной батареи, батарея может достигать 30 ~ 80 км, быстрая зарядка только в течение 6 ~ 10 минут, также может использоваться при зарядке электричества в ночной долине 30 ~ 60 минут медленно. Эта серия моделей была успешно поставлена на Гуандун Чжаньцзян, Хэбэй Ханьдань, Шицзячжуан и другие места системы общественного транспорта.

Серебряный, давно предназначенный для развития общественного транспорта Пекина, архаизирующий автомобиль, введенный в коммерческую эксплуатацию в сентябре 2014 года. Автомобиль также был официально обозначен на встрече АТЭС в Пекине. На рынке хранения энергии долгое сотрудничество серебра с государственной сетью и южной сетью, соответственно, ответственными за хранение 863 национальных проектов, для демонстрационной станции хранения ландшафта Чжан Бей и аккумуляторной станции хранения энергии в Шэньчжэне Баоцин соответственно обеспечило систему титаната лития 2 2 МВт и 1 600 кВт · ч. часть модуля, конструкция аккумуляторного ящика и системные решения.

Шэньчжэнь bo lei da благодаря уникальному методу обработки материалов, может получить хорошие характеристики подготовки материалов Li4Ti5O12, а также благодаря проектам технических исследований, технологии производства литиевых батарей из титаната, разработка и подготовка высокопроизводительных Li4Ti5O12 достигли значительного прогресса, текущее производство Продукты имеют цилиндрическую батарею 17 ah, ah и 20 ah, решают проблемы литий-титанатной батареи, легко удаляют льяльный газ, получают высокие характеристики продуктов с литиево-титанатными батареями и получили авторитет отчета об испытаниях третьей стороны.

Компания Bo lei da от разработки материалов для электродов Li4Ti5O12 большой мощности исследования материалов Li4Ti5O12 раскрывает механизм взаимодействия газа и раствора для крупномасштабного применения в электродных материалах Li4Ti5O12 для аккумуляторных батарей и совершила значительный прорыв.

Тяньцзиньский шлюз предоставил нам передачу технологии производства литиевых батарей титана-титана и в сочетании с их годами в технологии производства полимерных мягких аккумуляторных батарей и живет в одиночестве. Компания успешно преодолела проблему трюмных газов, имеет серийное производство крупногабаритных одиночных литий-титанатных аккумуляторов и емкостью, емкость аккумуляторов достигает 60 Ач, совокупный общий объем поставок составляет 20 миллионов Ач.

Может выдерживать более 10 c непрерывной зарядки и разрядки аккумулятора, срок службы более 20000 раз, диапазон температур - 40 ~ 60 ℃, в основном используется в шине быстрой зарядки и электростанции накопления энергии FM.

Развитие технологии литий-титанатных аккумуляторов и направления их развития

1. Развитие технологии батарей из титаната лития в Китае.

Литий-титанатная аккумуляторная батарея в нашей стране, конкуренция различных аккумуляторов энергии должна обладать преимуществом, географическими и человеческими условиями. Легкие с точки зрения срока службы и длительный срок службы батареи из титаната лития намного лучше, чем у различных типов свинцово-кислотных батарей; Его эффективность, стоимость и электрохимические характеристики лучше, чем у натрий-серных и проточных ванадиевых батарей.

Литий-ионные аккумуляторы на основных рынках представляют собой портативные устройства, такие как мобильные телефоны и ноутбуки. Количество мобильных телефонов и ноутбуков в Китае велико, но большинство из них не принадлежат отечественным брендам. Внутреннее литиевое электричество в портативной электронике, потому что способность продажи лития электроэнергии теряет в продукте Японии и Южной Кореи.

Однако применение технологии титаната лития - это рынок гибридных электромобилей, специальное промышленное применение и приложения для хранения энергии, такие как FM и поддержка напряжения сети и т. Д. Эти рынки в мире все еще находятся в зачаточном состоянии, что было совершенно неизвестно. Ожидается, что технология титаната лития будет основным игроком на этих рынках.

Население Китая составляет около 1/5 всего мира. Из-за большой численности населения китайский рынок электромобилей, аккумуляторов энергии и промышленного применения является огромным рынком, на который во многих странах жаждут многонациональные компании. В последние годы правительство Китая придает большое значение развитию индустрии электромобилей и накопителей энергии, внедряются все виды государственной политики. Китайская литий-титанатная аккумуляторная система в Чунцине и европейский гибридный электрический автобус, демонстрационная станция Баоцин для хранения декораций Чжан Бей и электростанция для хранения энергии в Шэньчжэне находились в коммерческом применении данных, накопленных в течение многих лет.

Кроме того, литиевая электроэнергетическая цепочка вверх и вниз по течению уже небольшая, в дополнение к полной поставке аккумуляторных материалов и производственных мощностей оборудования, производственной мощности литиевых батарей и Японии и Кореи три точки. Это заставляет производителей литий-ионных аккумуляторов в Китае перейти от традиционного производства литиевой электроэнергии к производству литиево-титанатных аккумуляторов с врожденными условиями.

В производстве титаната лития в Китае уже есть банка, такая как Сычуань син, серебряное легкое Чжухай, микро-макро Хучжоу и т. Д. У предприятия есть как сила, так и опыт. В отношении производства литий-титанатных батарей выделяются от имени предприятия серебряный длинный микро-макро Хучжоу, Чжухай, Шэньчжэнь бо лей да, шлюз Тяньцзинь и т. Д.

Эти компании были дома и за рубежом, электромобили и накопители энергии предварительно создали свои собственные каналы продаж на рынке. Особенно стоит отметить, что Шэньчжэнь бо лей произвел от материального производства до батареи и системной интеграции ряда запатентованных технологий и прав интеллектуальной собственности, является редкой китайской литиевой электроэнергетической отраслью с независимыми правами интеллектуальной собственности производителя.

2. Литий-титанатные материалы, батареи и узкие места в производстве батарей

Теперь, когда технология имеет много других литиевых батарей, титанат лития несравненное превосходство, почему до сих пор мало приложений в области энергетики Китая и даже мировой энергетики? Причина имеет следующие три аспекта:

1) Литий-титанатный материал в производстве материалов из титаната лития в принципе не сложен. Но для анодных материалов для литиево-ионных батарей необходимо обращать внимание не только на материал, имеющий соответствующую удельную площадь поверхности, размер частиц, плотность, электрохимические свойства и т. Д., Также необходимо иметь возможность адаптироваться к технологии массового производства литиевых батарей. Литий-титанатный материал во многих традиционных линиях по производству литий-ионных аккумуляторов не может нормально производиться, что является одной из причин значения pH материала 11 или 12, сильного поглощения влаги.

(2) производство литий-титанатных батарей. По сути, обычная линия по производству литий-ионных аккумуляторов, непосредственно используемая для производства литиевых батарей с титановой кислотой, не похожа на простую замену графита на материал из титаната лития. Поскольку требования к влажности материала титаната лития намного выше, чем у обычных литий-ионных аккумуляторов. Чтобы контролировать влажность, необходимо провести некоторую подготовку, чтобы приспособиться к особым требованиям производства литий-титанатных батарей. Кроме того, некоторое производственное оборудование также нуждается в соответствующем улучшении. Если это условное слово, лучше всего может быть специально разработан для продуктов литиево-титанатных батарей с компактной структурой, небольшим объемом, полностью закрытой автоматизацией производственной линии.

(3) литий-титанатный аккумулятор, в отличие от обычных литий-ионных аккумуляторов, производство литиево-титанатных аккумуляторов дома и за рубежом вводится в применение в группе через некоторое время, часто можно увидеть мягкую упаковку мономерной батареи с остаточными газами. Это газы и пары, свежие аккумуляторы в разные. Первый может в процессе производства снять аккумулятор. Но последний находится в процессе работы нашей батареи, или в условиях текущего процесса трудно избежать.

Автор считает, что изучение механизма химических реакций образующихся оборотных газов должно стать хорошей темой для исследования. Кроме того, технология литиево-титанатной батареи является одним из преимуществ ее высокой мощности. Хотя сама батарея может выдерживать большой ток заряда и разряда, но толщина мономерной батареи все же не подходит для приложений с высокой мощностью, поскольку слишком толстая батарея вызовет большой ток, который будет трудно нагревать. Таким образом, для мощных литиево-титанатных батарей разумным выбором по-прежнему является крупногабаритная, тонкая и мягкая структура ячеек.

3. Будущее направление развития технологии титаната лития.

Наконец, необходимо всесторонне описать материал титаната лития как преимущества и недостатки катода литий-ионной батареи, преимущество: высокая безопасность, длительный срок службы, широкий рабочий диапазон высоких и низких температур, высокая мощность, низкая стоимость и экологическая защита окружающей среды. Недостаток: низкая плотность энергии материала титаната лития, сильное впитывание воды, аккумулятор произведен в соответствии с высокими требованиями к окружающей среде, производственный процесс требует соответствующего обновления, новый процесс требует инвестиций в необходимое оборудование и более высокие требования к контролю влажности, а также Применение литий-титанатных батарей рынок не полностью открыт.

Заключение

В текущем развитии новой энергии активно продвигается китайское правительство и его соответствующие отрасли окружающей среды, как продвигать технологию литий-титанатных батарей и ее применение в электромобилях и накопителях энергии на рынке для индустрии литий-титанатных батарей в Китае. сейчас или никогда, как в настоящем. Для отечественных серебряных легких Чжухай, микро-макро Хучжоу, Шэньчжэнь бо лей может достичь, Сычуань син, залив Шэньчжэня и т. Д. Имеют преимущество части независимых прав интеллектуальной собственности, и каналы продаж предприятия должны быть выгодными. Многие люди не понимают, что интеллектуальная собственность Китая в технологическом преимуществе титаната лития, который в основном состоит из литиево-фосфатной батареи, не имеет так называемого «основного химического вещества».

Разработка катодного материала с высокой емкостью и высоким потенциалом для повышения плотности энергии литий-титанатной батареи - это разумный шаг, догоняющий Японию и Южную Корею. Конечно, в то же время необходимо исследовать химическую систему литий-ионных аккумуляторов, например, диафрагму с высоким потенциалом электролита и антиоксиданта, например, исследования. Литий-титанатная батарея развитие литиевой электроэнергетической отрасли и технологии усилий Китая будут способствовать росту электромобилей, аккумуляторов энергии и привлекательной прибыли на рынке промышленного применения.

Страница содержит содержимое машинного перевода.