Recentemente, os relatórios da mídia informaram que a Fisker, fabricante de automóveis elétrica, acaba de solicitar uma patente em baterias de estado sólido. Esta patente aumentou a vida útil da bateria de um veículo elétrico para um 804 km alarmante e reduziu o tempo de carregamento para um minuto.
Na China, como um dos principais componentes no desenvolvimento de veículos elétricos, a bateria de energia sempre foi um tópico de pesquisa quente no campo das baterias. No programa chave de pesquisa e desenvolvimento de chave de novos veículos de energia, iniciado em 2016, Li, pesquisador do Laboratório de Energia Limpa do Instituto de Física, Academia Chinesa de Ciências Wang é responsável pelo projeto de "nova vida de força de bateria de lítio novos materiais e novos sistemas de pesquisa", destinado a desenvolver alta densidade de energia, bateria de lítio de alta segurança para melhorar a quilometragem de veículos elétricos, o projeto propôs bateria de iões de lítio, bateria semi-sólida de lítio e enxofre Bateria sólida de lítio-ar de três baterias de lítio de longa duração, ou se tornará o futuro do novo núcleo de veículos de energia da China.
Desafie a máxima densidade de energia da bateria
"Para melhorar a densidade de energia das células da bateria de energia para 400Wh / kg ou mais, ajudará a melhorar significativamente o driving range de veículos elétricos. O Beiqi EV200, por exemplo, 400Wh / kg de baterias, equivalente a mais de 800Wh / L de densidade de energia em volume. Um volume de bateria e por quilometro de consumo de eletricidade constante, uma carga não só pode durar bateria de 620 km, como também pode reduzir os custos e prolongar a vida útil do veículo elétrico atual para resolver as maiores diferenças entre o desempenho do caminhão de combustível. Recentemente, Lee Wang aceitou o repórter diário de ciência e tecnologia em uma entrevista.
Como parte importante da P & D global de novos veículos energéticos na China, a missão deste projeto é desenvolver novas baterias com uma densidade de energia de 400Wh / kg ou mais na vanguarda da cadeia industrial e reconhecer e chavear os principais problemas científicos básicos de acumulação de baterias de alta densidade de energia A tecnologia e as empresas desenvolvem simultaneamente baterias de 300Wh / kg fornecem uma referência e orientação importantes.
"A nova bateria de íons de lítio e a nova equipe de pesquisa e pesquisa de novos sistemas estão no projeto para assumir a tarefa de desafiar a densidade de energia máxima da bateria.
Produção de densidade de energia das baterias 300Wh / kg pode ser alcançado
Os repórteres da empresa declararam que um programa público de P & D descobriu que, para as rotas de bateria de iões de lítio de 300Wh / kg, a equipe do projeto escolheu um ânodo de carbono de alto níquel e nano-silício.
"De acordo com o progresso recente, o indicador técnico de que a densidade de energia de uma célula de produção atinge 300Wh / kg pode ser realizado", disse Li Hong.
Na recente pesquisa de bateria em novos sistemas, o material rico em lítio utilizado na equipe de Pesquisa e Desenvolvimento de Novos Materiais e Sistemas para Baterias de Lítio de longa duração é o eletrodo positivo, a densidade celular do eletrodo negativo do material de carbono de silício atinge 348 Wh / kg, O material rico em lítio é um eletrodo positivo, e a energia específica da bateria de iões de lítio é de 573Wh / kg; a energia específica da bateria de lítio e enxofre atinge 600Wh / kg; a energia específica de uma bateria de iões de lítio atinge 780Wh / kg.
"O desenvolvimento de baterias de alta densidade energética em excesso de 300 Wh / kg, com o metal de lítio como um ânodo sendo uma tecnologia comum importante, levou alguns grupos de pesquisa a sugerir que os eletrólitos sólidos ou os eletrólitos sólidos e líquidos misturados sejam usados para enfrentar os principais desafios que enfrentam as baterias que utilizam ou contêm eletrodos metálicos negativos de lítio Desafio técnico ", disse Li Hong.
A Academia Chinesa de Ciências (CAS) apresentou o projeto Estratégia de Liderança Classe A da Academia Chinesa de Ciências em novembro de 2013. O projeto também apoiou o desenvolvimento de baterias de estado sólido. Três das equipes fizeram progressos em tecnologias de estado sólido de polímeros, sulfetos e in situ.
A tecnologia é clara, mas ainda enfrenta desafios
Atualmente, as baterias de eletrólito macio para o desenvolvimento e produção de baterias de íon de lítio eletrolítico líquido geralmente compreendem 15% a 25% em peso de eletrólito líquido e carbono negativo, silício, etc. A longo prazo, as baterias de lítio-metal de todo o estado sólido precisam ser desenvolvidas no futuro, Contém lítio metálico, a bateria não contém líquido ". Li Hong disse.
Li Hong disse que, a partir do desenvolvimento de baterias misturadas de eletrólitos sólidos e líquidos e de toda a indústria de bateria de íons de lítio, a necessidade de se concentrar no desenvolvimento de materiais sólidos de eletrólito e lítio metálico para abordar a interface iões e eletrônicos Transmissão e deformação volumétrica, problemas de estabilidade térmica. A maioria dos equipamentos de fabricação pode ser conseguida através do uso de baterias de íon de lítio e equipamentos de fabricação primária de baterias de íons de lítio.
Além disso, tecnologias de controle de ambiente de produção, como salas de secagem para a produção em larga escala de baterias de lítio e metal também foram dominadas. Embora muitos desafios em ciência e tecnologia sejam enfrentados com o desenvolvimento de baterias misturadas de eletrólitos sólidos e líquidos e baterias de lítio-metal de todo o estado sólido, os desafios no controle de custos também estão incluídos .
"Enquanto estudamos minuciosamente e entendemos completamente as questões científicas básicas e apresentamos soluções abrangentes viáveis e criativas, esperamos que haja dificuldades", afirmou Li Hong.
