У кого есть предпочтительные твердотельные батареи или жидкие батареи?

У кого есть предпочтительные твердотельные батареи или жидкие батареи?

Поскольку Китай стал крупнейшим в мире рынком электромобилей, промышленность аккумуляторных батарей также быстро развивалась. Производство и продажа литиевых батарей увеличивается с каждым годом.

Однако по мере того, как индустриализация литиевых батарей постепенно созревает, государство субсидирует субсидии для транспортных средств и батарей, работающих на новых источниках энергии, до тех пор, пока эта политика не будет отменена. Развитие существующей отрасли и реализация политики предъявляют новые требования к плотности энергии батарей. Тенденция развития аккумуляторных батарей смещается в сторону более безопасных и энергоемких.

Твердотельные литий-металлические батареи - лучшее решение для удельной энергии?

«Твердые литий-металлические батареи - лучшее решение для удельной энергии». Ху Цичао, основатель и генеральный директор Massachusetts Solid Energy Company, считает, что с точки зрения тенденции развития современной технологии литиевых батарей, с точки зрения развития маршрута, твердотельные литий-металлические батареи являются оптимальным решением с точки зрения плотности энергии. Текущий аккумулятор переходит из жидкого состояния в твердое в более безопасном направлении.

Итак, какой из них более выгоден, чем твердотельные батареи и жидкие батареи?

Традиционную жидкую литиевую батарею удачно называют «батареей качающегося типа». Два конца кресла-качалки - это положительный и отрицательный полюса батареи, а середина - электролит (жидкость). Литий-ионный - это как отличный спортсмен. Он движется вперед и назад между двумя концами кресла-качалки. Во время движения ионов лития от положительного полюса к отрицательному полюсу к положительному полюсу процесс зарядки и разрядки аккумулятора завершается. Принцип твердотельной батареи тот же, за исключением того, что ее электролит твердый, а его плотность и структура позволяют большему количеству заряженных ионов накапливаться на одном конце, проводя больший ток, тем самым увеличивая емкость батареи.

Следовательно, при том же количестве электроэнергии твердотельный аккумулятор станет меньше. Мало того, поскольку в твердотельных батареях нет электролита, герметизация становится проще. При использовании на большом оборудовании, таком как автомобили, нет необходимости добавлять дополнительные охлаждающие трубки, электронные элементы управления и т. Д., При этом сокращаются затраты и снижается вес. Кроме того, с точки зрения плотности энергии технология литиевых батарей развивается от более высокой плотности энергии ионов лития к металлическому литию.

Ху Цичао представил, что твердотельный литий-металлический аккумулятор, над которым он и его команда в настоящее время работают, понимается аналогичным образом, объединяя нынешний универсальный аккумулятор смартфона и аккумулятор. Твердотельные литий-металлические батареи вдвое меньше прежних, но количество хранимой электроэнергии такое же. Кроме того, аккумулятор легче по весу и дешевле. В настоящее время батареи из чистого твердого металла обычно используются в относительно высокотехнологичных областях, таких как армия, спутники и дроны.

Ожидается прорыв в фундаментальных исследованиях по контролю образования дендритов лития, индустриализация металлического лития

На рынке батарей литиевые батареи быстро завоевывают рынок благодаря своей безопасности, длительному сроку службы, низкой стоимости обслуживания, небольшому весу, полной зарядке и разрядке и отсутствию эффекта памяти.

Однако во время использования литиевой батареи может происходить внутренняя необратимая электрохимическая реакция, такая как разложение электролита, дезактивация активного материала, коллапс положительных и отрицательных структур, а также уменьшение количества вставок и деинтеркаляции ионов лития. что приводит к снижению емкости. Особенно с учетом текущих требований к быстрой зарядке, чем выше напряжение зарядки и разрядки и чем выше температура, тем быстрее уменьшается емкость литиевой батареи, и сокращение срока службы батареи является проблемой в отрасли.

«Металлический литий по своим характеристикам превосходит графитовый и углеродно-кремниевый отрицательный электрод, и его можно сделать меньше». Ху Цичао представил, что контроль технологии дендритов лития, основанной на растворе твердого электролита, может в значительной степени решить проблему распада жизни. . Однако в настоящее время стоимость твердотельных литий-металлических батарей относительно высока, и они больше подходят для более легких и менее экономичных приложений.

Фактически, американская компания Massachusetts Solid Energy Company в настоящее время является одной из немногих компаний по производству аккумуляторных батарей в мире, которая может достичь плотности энергии аккумуляторной батареи более 500 Вт · ч, и в настоящее время является единственным заводом по производству аккумуляторных батарей, который осуществляет поставки в массовое производство.

Понятно, что в 2012 году Ху Цичао основал SolidEnergy после окончания Массачусетского технологического института и начал исследования вторичных литий-металлических батарей, которые увеличили плотность энергии в два раза по сравнению с традиционными литий-ионными батареями. Он привлек более 50 миллионов долларов в известных венчурных фондах США и Азии. В первой половине 2012 года Ху Цичао получил премию Министерства энергетики США за чистую энергию и занял второе место в конкурсе национальных бизнес-планов в области чистой энергии. В том же году журнал Forbes включил его в число 30 выдающихся ученых в возрасте до 30 лет.

В 2017 году SolidEnergy выпустила первое поколение Hermes (High Energy Rechargeable MetalCellsforSpace), самой легкой вторичной батареи в мире с плотностью энергии 480 Втч / кг, которая может спровоцировать новый виток революции аккумуляторных батарей в наземном и воздушном транспорте. Ху Цичао сказал, что в будущем SolidEnergy готова внедрить эту технологию в космос, оборону, бытовые дроны, смартфоны, носимое оборудование и электромобили. Приближается новая модель индустриализации металлического лития.

Страница содержит содержимое машинного перевода.