Все твердотельные батареи незаметно начинают индустриализацию на внутреннем рынке.

Все твердотельные батареи незаметно начинают индустриализацию на внутреннем рынке.

Среди дальнейших исследований плотности энергии силовых аккумуляторов, полностью твердотельные аккумуляторы являются тенденцией, и всемирно известные автомобильные компании, такие как Toyota и BMW, вложили средства в эту область.

В настоящее время аккумуляторная батарея для индустриализации обычно представляет собой жидкую батарею и жидкий материал, используемый в качестве электролита. Во всех твердотельных батареях, как следует из названия, в качестве электролитов используются твердые материалы. Связанные материалы электролитов обычно имеют три основные категории полимеров, оксидов и сульфидов. В целом положительные и отрицательные материалы одинаковы, с жидким электролитом плотность энергии лучше, чем с твердым электролитом. Однако, благодаря предварительному накоплению и прогрессу промышленности и исследовательского сообщества, цельнотвердые литиевые батареи с использованием твердого электролита и анодного материала из металлического лития имеют большие коммерческие перспективы. Если материал отрицательного электрода не содержит металлического лития, в строгом смысле его следует называть «литий-ионный аккумулятор». (Часть других глав этой статьи, использование разговорного употребления в отрасли «литиевых батарей» вместо «литий-ионных батарей».)

По словам Сюй Сяосюн и Ли Вэй, 25 декабря 2017 г. в «Корпоративном названии для твердотельных литиевых батарей», опубликованном в публичном аккаунте WeChat «Наука и технология хранения энергии», в катодных материалах всех твердотельных аккумуляторов обычно используется композит. электроды, включая электродную активность. Вещество, твердый электролит, проводящий агент, промышленность более распространена для исследований LiCoO2, LiFePO4, LiMn2O4, позднего развития слоистого оксида с высоким содержанием никеля, положительного электрода на основе марганца с высоким содержанием лития и высоковольтного никель-марганцевого шпинельного типа или лития. -бесплатный катодный материал нового типа. Материалы отрицательного электрода в основном включают металлический литий, углеродный отрицательный электрод и оксид, каждый из которых имеет длину, и материал металлического литиевого отрицательного электрода является одним из наиболее важных материалов отрицательного электрода для всех твердотельных литиевых батарей из-за его высокой емкости и низкого потенциала.

Как упоминалось выше, теоретическая способность графита к интеркалированию лития, используемого в качестве основного материала отрицательного электрода для силовых батарей, составляет 0,372 Ач / г; в то время как теоретическая удельная емкость металлического лития достигает 3,86 Ач / г. Следовательно, использование металлического лития в качестве материала отрицательного электрода теоретически значительно увеличивает удельную энергию батареи. Как упоминалось в статье «Соответствует полностью твердотельной литиевой батарее», ожидается, что твердотельная литиевая батарея, в которой в качестве материала отрицательного электрода используется металлический литий, будет иметь плотность энергии 300-400 Втч / кг или даже выше.

Полностью твердотельная батарея заменяет органический электролит неорганическим твердым электролитом. Помимо повышения плотности энергии батареи, это также помогает повысить безопасность батареи и срок службы батареи. Однако в процессе индустриализации все еще есть некоторые практические трудности. Например, металлический литий плохо сочетается с твердыми электролитами, что влияет на характеристики металлических литиевых анодных материалов. В последние годы исследовательское сообщество и промышленность проделали большую работу, чтобы в кратчайшие сроки реализовать индустриализацию твердотельных батарей. В Китае многие исследовательские институты Китайской академии наук (включая Китайский научно-технический университет), Пекинский университет науки и технологий, Пекинский научно-исследовательский институт цветных металлов и другие научно-исследовательские учреждения достигли определенных результатов в исследованиях твердотельных электродов. батареи.

На рисунке 53 показано усовершенствование конструкции твердотельной литиевой батареи, предложенной Институтом материалов Нинбо, Яоксия Инь, Китайская академия наук: Li10GeP2S12 с высокой литиево-ионной проводимостью и Li7P3S11 со стабильным металлическим литием для создания гетероструктуры с двойным электролитом для реализации металла. литиевый анод в твердотельной батарее. Приложения. Кроме того, команда использовала наноструктурированный мультиметаллический сульфид Cu2ZnSnS4 в качестве активного материала положительного электрода, который значительно ингибировал высокий межфазный импеданс, вызванный эффектом слоя пространственного заряда оксидного положительного электрода и сульфидного электролита. В то же время композитный графен создает электронный канал, эффективно улучшая его циклическую стабильность и отличные характеристики скорости, он все еще может поддерживать удельную емкость разряда до 544,6 и 233,9 мАч / г за счет 100 и 300 циклов при плотности тока 100 и 1000 мА / г соответственно.

Приятно отметить, что в отрасли массовое производство твердотельных батарей в 2017 году достигло важных прорывов. В случае успеха это будет способствовать дальнейшему повышению производительности китайских аккумуляторных батарей.

Yanfeng Lithium сообщила в Промежуточном отчете за 2017 год, что в первой половине 2017 года компания представила ряд высококлассных специалистов по исследованиям и разработкам в области аккумуляторных батарей, включая доктора Сюй Сяосюн. Доктор Сюй Сяосюн является авторитетным экспертом в области твердотельных литиевых батарей. Он служил «полностью твердотельной литий-ионной аккумуляторной батареей» в «12-й пятилетке» новой энергетической области Министерства науки и технологий, а также руководителем Национальной программы 863, а также в течение длительного периода. аккумуляторная батарея Китайской Академии Наук. Руководитель проекта. 6 декабря 2017 года компания объявила, что полностью принадлежащая Zhejiang Feng Li дочерняя компания Zhejiang Feng Li инвестирует в разработку твердотельной литиевой батареи первого поколения с годовой мощностью 10 000 ватт (100 МВт) за счет собственных средств в размере 100 МВт. более 250 миллионов юаней. Пробная производственная линия будет осуществлять продвижение и вывод на рынок продуктов первого поколения для пользователей транспортных средств, работающих на новых источниках энергии. Срок строительства объекта - 2 года.

Компания Guoneng Battery сообщила в своем официальном публичном аккаунте WeChat, что 12 октября 2017 года она учредила Henan Pingmei Guoneng Lithium Battery Co., Ltd. в провинции Хэнань Синьсян совместно с China Pingmei Shenma Group. Согласно плану, в рамках проекта будут построены твердотельные литий-ионные аккумуляторные батареи емкостью 10 ГВтч. В первый этап проекта твердотельной литий-ионной аккумуляторной батареи емкостью 1 ГВтч будет вложено 500 миллионов юаней, и ожидается, что он будет завершен к концу 2018 года. После завершения проекта будет сформирован первый в мире полностью автоматический твердотельный литиевый аккумулятор. производственной линии ионных аккумуляторов, изменить текущую международную структуру индустрии литий-ионных аккумуляторов, продвигать стратегическую цель 13-го пятилетнего плана развития национальных энергетических аккумуляторов, ускорить строительство новой промышленной системы и привнести в отрасль высокого класса . Поле постоянно движется вперед.

Страница содержит содержимое машинного перевода.