Новая силовая батарея станет основой будущего китайских автомобилей на новой энергии

В Китае, как один из основных компонентов для разработки электромобилей, силовые батареи всегда были горячей точкой в области исследования аккумуляторов. В ключевом национальном плане специальных исследований и разработок транспортных средств на новой энергии, запущенном в 2016 году, Хун Ли, научный сотрудник Лаборатории чистой энергии Института физики Китайской академии наук, отвечает за «Новые материалы для литиевых батарей длительного использования. и новые системные исследования », направленный на разработку высокоэнергетических, высокоплотных и безопасных литиевых аккумуляторов для увеличения дальности плавания электромобилей, в проекте предлагалось изучить литий-ионные аккумуляторы, полутвердые литий-серные аккумуляторы, твердотельные государственные литий-воздушные батареи, три длинные батареи литиевые батареи станут будущим ядра транспортных средств новой энергии Китая.

Задача батареи ограничить плотность энергии

«Повышение плотности энергии элемента аккумуляторной батареи до 400 Втч / кг или более поможет значительно увеличить запас хода электромобиля. Возьмем, к примеру, Beiqi EV200, емкость батареи 400 Втч / кг, что эквивалентно плотности энергии выше 800 Втч / л. Имеется аккумуляторная батарея объемом и расход энергии 100 километров на тонну. Первой зарядки хватит не только на 620 километров; это также может снизить стоимость и продлить срок службы, а также решить проблему большой разницы между текущими характеристиками электромобилей и транспортных средств, работающих на топливе ». Недавно Ли Хэ сказал в интервью репортеру.

Задача проекта, являющегося важной частью общей схемы исследований и разработок национальных аккумуляторных батарей для новых энергетических транспортных средств, заключается в разработке нового типа батареи с плотностью энергии выше 400 Вт · ч / кг на переднем крае отраслевой цепочки и в признать и обозначить ключевые фундаментальные научные проблемы аккумулирования батарей с высокой плотностью энергии. Технологии, а также важные справочные материалы и рекомендации для предприятий по одновременной разработке батарей 300 Вт / кг.

Группа НИОКР «Исследования новых материалов и новых систем для литиевых батарей с длительным сроком службы» отвечает за определение максимальной плотности энергии батарей в этом проекте.

Плотность энергии ячейки массового производства 300 Вт / кг может быть реализована

Репортер выяснил из объявленной компанией публичной программы исследований и разработок, что для маршрута литий-ионной аккумуляторной батареи 300 Вт / кг команда проекта выбрала положительный электрод с высоким содержанием никеля и отрицательный электрод из нанокремниевого углерода.

«Благодаря недавнему прогрессу, технические показатели массового производства с плотностью энергии ядра ячеек 300 Вт / кг могут быть достигнуты». - сказал Ли.

В недавних исследованиях новых системных аккумуляторов богатый литием материал, использованный в группе исследований и разработок «Исследования новых материалов и новых систем для долговечных литий-ионных аккумуляторов», является положительным электродом, а плотность энергии кремний-углеродного материала так как отрицательный электрод достигает 348Втч / кг. Удельная энергия богатого литием материала - положительного электрода, металлического лития - отрицательного электрода - достигает 573 Втч / кг, удельная энергия литий-серной батареи достигает 600 Втч / кг, а удельная энергия первичной литий-ионной батареи достигает 780Втч / кг.

«Разработка батарей с высокой плотностью энергии более 300 Вт / кг, отрицательный электрод, содержащий металлический литий, является важной общей технологией. Некоторые исследовательские группы предложили использовать твердые электролиты или смешанные твердо-жидкие электролиты для решения основных проблем, с которыми сталкиваются батареи, использующие или содержащие аноды из металлического лития. Технические проблемы ", - сказал Ли.

В ноябре 2013 года Китайская академия наук представила стратегический пилотный проект Китайской академии наук, который также поддержал разработку твердотельных батарей. Три команды добились прогресса в области полимерных, сульфидных и твердотельных технологий.

Четкий технический маршрут, но все еще возникают проблемы

«В разрабатываемой и производимой в настоящее время литий-ионной батарее с мягкой упаковкой жидкого электролита массовая доля жидкого электролита обычно составляет 15-25%, а отрицательный электрод состоит из углерода, кремния и т. Д. необходимо разработать цельнометаллическую литиевую батарею и отрицательный электрод в долгосрочной перспективе. Содержит металлический литий, батарея не содержит жидкости », - сказал Ли.

Хотя технический маршрут более ясен, в настоящее время он сталкивается с серьезными проблемами. Ли Вэй сказал, что после разработки аккумуляторных батарей со смешанным твердым и жидким электролитом и производства цельнометаллических литиевых аккумуляторов необходимо сосредоточиться на разработке твердых электролитов и металлических литиевых материалов для решения проблемы межфазного переноса ионов и электронов, объема деформационная и термическая стабильность. Большая часть производственного оборудования может быть реализована с использованием существующих литий-ионных батарей и производственного оборудования для производства первичных металлических литиевых батарей.

Кроме того, освоены технологии управления производственной средой, такие как сушильные камеры для крупномасштабного производства литий-металлических батарей. Несмотря на разработку гибридных батарей с твердым электролитом и цельнометаллических литиевых батарей, существует множество научных и технологических проблем, включая проблемы контроля затрат.

«До тех пор, пока мы тщательно изучаем фундаментальные научные проблемы и предлагаем возможные и творческие комплексные решения, даже если трудности серьезны, это полна надежд», - сказал Хун Ли.

Страница содержит содержимое машинного перевода.