현대 과학 시스템에서 과학자의 중요한 연구 분야를 열 수 있습니다, 스탠포드 대학학과 재료 공학 및 공학 교수 Cui 이순신 중 하나입니다 2016, 미국 권위있는 학술지 "과학"긴 커뮤니 케이 션을 발표, 구체적으로 Cui 이순신을 발표했다 그리고 실리콘 음이온 리튬 전지의 발전은 선구자적인 기여를했습니다 .Cui Yi는 최근 신화와의 인터뷰를 받아 들였고, 실리콘 음극 리튬 전지는 산업화로 급속히 옮겨 가고 있으며 리튬 전지의 주류 개발 방향은 10 년으로 예상됩니다.
Cui Yi는 2005 년 스탠포드 대학에서 근무한 버클리 소재 하버드 대학의 중국 과학 기술 대학교에서 공부했습니다. 그의 주요 연구 방향 중 하나는 배터리의 성능을 향상시키기 위해 나노 기술을 사용하는 것입니다.이 분야에서 Cui Yi는 Panasonic, Samsung, Apple 및 테슬라 (Tesla) 및 기타 잘 알려진 기업 연구 팀의 강력한 경쟁이 있지만 "과학적"커뮤니케이션 기사가 말했듯이, 그는 여전히 개척적인 힘이며 배터리 개발의 기여가 크다.
그래서, 현재 주류 리튬 이온 전지 개발 단계는 무엇인가? 다음으로 어디에서 대기 전화 배터리를 얻을 수 있는가?이 질문으로 샌프란시스코, 중국 과학 기술 실리콘 밸리 과학 기술 정상 회담에서 기자가 개최 된 Cui Yi, 그는 또한 '20 년의 미래 기술'정상 회의 주제의 의장이기도합니다.
Cui Yi는 배터리의 가장 중요한 지표는 에너지 밀도 즉 단위 중량 또는 단위 볼륨이 현재 배터리 무게 에너지 밀도 인 킬로그램 당 200 ~ 250 와트의 에너지를 저장할 수 있다고 말했지만 성능은 상대적으로 느립니다. 성능의 열쇠는 주로 양극 재료 인 양극 및 음극 재료입니다.
그는 현재의 리튬 이온 배터리 주류 양극 재료는 금속 산화물 인 반면, 주류 양극 재료는 탄소 인 흑연인데, 10 년 전 리튬의 단위 중량이 실리콘이기 때문에 탄소를 대체하기 위해 실리콘 사용을 연구하기 시작했다. 탄소 양은 실리콘 네거티브가 탄소 네거티브를 대체 할 수 있다면 '체중 에너지 밀도는 거의 킬로그램 당 400 와트에이를 것이며, 거의 두 배가된다'는 것이 10 배입니다.
오늘날의 세계에서 전기 자동차의 발전 추세가되고 있지만 전기 자동차 배터리 수명의 대부분은 전통적인 차가 격차가 2 ~ 300 킬로미터에 불과합니다. 배터리 에너지 밀도가 두 배로되면, 당신은 자동차 배터리 수명 배터리 양과 비용을 반으로 줄이거 나 배터리 용량을 변경하지 않고 지구력을 두 배로 유지하도록 선택하십시오. Cui Yi는 연료 트럭이 아직 멀리 떨어져있을 때 연료를 충전한다고 말하면서 믿을 수 없을 것이라고 말했습니다 . '
그러나, 실리콘 부정적인 얼굴은 큰 도전이며, 그것은 충전 및 방전 과정에서 휴식 쉽습니다.이 문제를 해결하기 위해 Cui 이순신 나노 기술, 일련의 시도를 만들기 위해, 두 실리콘 네거티브 배터리 제품의 현재 개발, 에너지 밀도 300 와트 당 킬로와트, 중국에서 대량 생산되었으며, ZTE 및 기타 휴대 전화 제조업체의 공급, 비용,주기 수명 및 안전성은 기존 배터리와 유사하며 또 다른 에너지 밀도는 킬로그램 당 400 와트이며 전류 오직 소규모 생산, 비용은 여전히 줄이기 위해 계속해야합니다.
"실리콘을 음극으로 만들었을 때,이 분야는 매우 빠르게 성장했으며, 많은 배터리 회사들이 나노 기술을 사용하여 차세대 리튬 배터리 재료를 개발하기를 희망하면서 이것을 연구했다"고 말했다. 실리콘과 탄소 양극 재료의 조합의 첫 번째 단계는 실리콘의 비율이 점점 더 높아지고 에너지 밀도도 높아져서 전체 산업 발전에 약 10 년, 10 년이 걸리며 실리콘 음극 리튬 배터리가 개발의 주류가 될 것입니다. '
더 명확하게 리튬 전지의 미래 발전을 설명하기 위해, 기자에게 Cui 이순신은 로드맵을 나열 : 흑연의 현재 부정적인 일반적인 사용, 그리고 리튬 코발트 산화물, 리튬 철 인산염 또는 세 가지 금속 리튬 배터리의 에너지 밀도는 킬로그램 당 300 와트에 도달 할 수 있으며 다음 실리콘 음극 리튬 이온 배터리의 에너지 밀도는 킬로그램 당 400 와트로 올릴 수 있으며 리튬 금속은 리튬 3가 리튬 배터리 에너지 밀도를 500 와트 킬로그램 당, 궁극적으로, 금속 리튬은 음이온을, 양이온의 리튬 - 황 배터리 에너지 밀도는 킬로그램 당 600 와트 이상에 도달 할 수 있으며, 현재 약 3 배가됩니다.
그러나 금속 리튬 양극은 나무와 같은 수상 돌기처럼 자랄 것이고, 유황은 또한 많은 양의 문제가 양극성이기 때문에 금속 리튬 전지가 조금 지난 후에도 10 년이 지나야하지만 전망은 어렵지만 실리콘 음극 전지 산업은 보장됩니다 리튬 - 유황 배터리의 경우 대규모 애플리케이션의 가능성이 있은 지 20 년이 될 때까지 기다려야하지만 소비자 전자 제품 분야가 아닌 자동차에만 적용된다.
Cui 이순신은 말했다, 그리고 전기 자동차는 배터리의 무게에 더 많은 관심을 지불, 배터리 리터 당 600 ~ 650 와트의 현재 휴대 전화 배터리 볼륨 밀도, 배터리의 크기에 전화 더 관심을 동일하지 않습니다 그의 실험실은 700 ~ 750 와트 / L에이를 수있는 배터리 밀도를 개발했습니다. '전화가 하루에 한 번 충전된다면, 하루가 끝나면 리터 당 1100 와트로 증가 할 것으로 추산됩니다. 미래는 최대 2 일이라고 추정됩니다 미래 발전 방향은 빠른 요금, 90 % 요금 10 분이지만 또 다른 발전 방향입니다. "그는 말했다.
리포터는 앞으로 20 년 동안 배터리 개발이 일상 생활에 미치는 영향을 예측할 것을 요구했다고 그는 말했다. 2030 년경에는 전기 자동차가 보편화 될 것으로 예상했다. 베이징에서 상하이까지 1200km 거리에 4 시간 동안 충전하면 충전이 가능하다. 2 배, 분산 형 에너지 저장 시스템에 연결된 전력 그리드가 대중화 될 것이고, 가격은 훨씬 저렴해질 것이며, 석탄 발전소는 대기 오염의 정도를 줄이며, 우리는 깨끗한 환경을 많이 살고있다.
