Vor kurzem wurde die Solid-State-Batterie ein heißes Thema in der Batterieindustrie.Die Quelle ist, dass vor ein paar Tagen, die Vereinigten Staaten Fisker Automotive Corporation eine neue Batterie-Technologie veröffentlicht - Solid-State-Batterie, sagte, um Elektroautos Benutzer Kilometer auf 500 Meilen erhöht Etwa 804 km) oben, dauert die Ladezeit nur 1 Minute. Einige weisen sogar darauf hin, dass die Festkörperbatterie Lithium-Batterie pro Sekunde sein kann. Internationale Autofirmen im Bereich der Festkörperbatterien immer schneller, das ist nicht das erste Mal auf dem Festkörper Batterie R & D Ergebnisse der Nachrichten.
Bis jetzt, die Entwicklung von Festkörperbatterien in welchem Umfang? Wie die Außenwelt sagte so überlegene Leistung? Wie weit weg von der Kommerzialisierung? In diesem Zusammenhang interviewte "China Automotive News" Reporter die relevanten Experten gelernt:
Zwei bemerkenswerte Eigenschaften von Festkörperbatterien
Zuerst wird die Energiedichte von etwa 2,5 bis 3-fache derjenigen einer herkömmlichen Lithiumbatterie;
Die zweite ist sicherer, zu verhindern Rissbildung oder durch Hochtemperaturverbrennungsgefahr verursacht Unfälle.
Zwei Schwierigkeiten mit Festkörperbatterien
Erstens, das Problem des Elektrolytmaterials selbst;
Zweitens, Steuerung und Optimierung der Schnittstelle Performance. Aus heutiger Sicht, sein Geschäft ist noch ein langer Weg.
Ausländische Festkörperbatterie resultiert häufig
Vor kurzem hat die Vielzahl von Festkörperbatterien neuer Trend, die Aufmerksamkeit der Branche. Laut ausländischen Medien Berichte angezogen, hat Fisker für Patente Solid-State-Batterie angelegt und werden voraussichtlich die Massenproduktion in 2023 Fisker behaupten, dass Fisker Festkörperbatterie erreichen die eines herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien mit einer dreidimensionalen Elektrode verwendet wird, ist die Energiedichte das 2,5-fache.
Nach dem Global Solid State Batteriemarkt 2017-2021, Toyota, Panasonic, Samsung, Mitsubishi, BMW, Hyundai, Mitsubishi, Hyundai, Mitsubishi, Dyson und andere Unternehmen verschärfen das Layout der Festkörperbatteriereserve R & D. Frankreich Bolloré, die Vereinigten Staaten Sakti3 und Japan Toyota vertreten die Polymer-, Oxid-und Sulfid drei Festelektrolyt-Technologie Entwicklungsrichtung.Zusätzlich gibt es Berichte:
1. Bologna Frankreich hat von seiner Tochtergesellschaft Batscap 2.900 Elektrofahrzeuge mit einer Lithium-Polymer-Batterie (LMP) von 30 kWh ausgestattet;
Toyota entwickelt alle Festkörper-Lithium-Ionen-Batterien, Energiedichte von 400Wh / L, sagte Toyota Forscher, dass solche Batterien etwa im Jahr 2020 zu kommerzialisieren;
3. Matsushita neueste Solid-State-Batterie Energiedichte um 3 bis 4 Mal erhöht, Honda und Hitachi Shipbuilding etablierten Institutionen haben Ah-Klasse-Batterien entwickelt, wird erwartet, Massenproduktion nach drei Jahren.
Für Forschung und Entwicklung Modus, einige ausländischen F & E im Bereich der Festkörperbatterie allein, während andere gemeinsame Forschung und Entwicklung zur Verfügung. Zum Beispiel Volkswagen im festen Zustand Batterie Forschung und Entwicklung relativ spät, aber jeweils ein eigene Forschung und Entwicklung vorzubereiten. Vor nicht langer Zeit angekündigt Toyota eine Partnerschaft mit Panasonic Solid-State-Forschung und Entwicklung Batterie, ein paar Tage später kündigte BMW eine Partnerschaft mit fester Leistung F & E-Solid-State-Lithium-Batterien. Bosch und Japans berühmte GS Yuasa (Yuasa) Batterie Unternehmen und Mitsubishi Heavy Industries, um gemeinsam eine neue Fabrik zu bauen, der Haupt-Festkörper-Lithium-Ionen-Akku Anode.
China zu intensivieren Forschung und Entwicklung von Solid-State-Batterie
In China (im Folgenden als ‚CAS‘) die Chinesische Akademie der Wissenschaften auf einem Festkörperbatterie derzeit fünf R & D relativ früh gelegten Teams unterschiedliche Fortschritte gemacht werden.
Zuerst entwickelte Guo Yuguo vom CAS Institute of Chemistry einen Festelektrolyten aus Polyäther-Acrylat-Polymer mit einer Spannungsfestigkeit von 4,5 V
Xu Xiaoxiong Team von Ningbo Materials Institute der Chinesischen Akademie der Wissenschaften entwickelt das Oxid, Sulfid-Festelektrolyt-Material, Keramikfolie, Voll-Solid-Batterie, und versucht, mit Ganfeng Lithium Co. zu industrialisieren. Derzeit hat das Team die Führung in China übernommen, um eine hohe zu entwickeln 0,2Ah ~ 10Ah Serie von Solid-State-Single-Cell-, 10Ah-Solid-State-Single-Cell-Energiedichte erreicht 260Wh / kg, 1000 Zyklen Kapazitätserhalt von 88%
Drittens Carbonat des CAS Qingdao bioenergy Entwicklungsteam Cuiguang Lei Polypropylen, Cellulose, Lithium Lanthan-Zirkon-Mischoxids Festelektrolyt, die Entwicklung einer Batterie, Energiedichte von 300Wh / kg, und die ersten abgeschlossen tiefe Graben Mariana Test
Viertens entwickelt Chinese Academy of Sciences Shanghai Institute Silicat Guoxiang Xin Team eines Polyethylenoxids, Lithium Lanthan-Zirkon-Mischoxids Festelektrolyt und entwickelte 2Ah Stufe Festkörperlithiumionenbatterie
Fünf, Institut für Physik vorgeschlagen und geprüft in-situ Idee verfestigt, entwickelt 10Ah weiches Paket Batterien Energiedichte von 310 ~ 390Wh / kg, eine Volumenenergiedichte von 800 ~ 890Wh / l, kann die Zelle 90 bei Raumtemperatur bei ℃ Zyklus.
Darüber hinaus ist die berühmte Batterie Unternehmen Ningde Ära in die feste Zustand Batterie Forschung und Entwicklung, derzeit festen Polymer-Lithium-Metall-Batterien Ningde Zykluszeiten von mehr als 300 Wochen der Kapazitätsretentionsrate von 82%.
Kommerzielle Notwendigkeit, viele Mängel zu überwinden
Nun scheint es, Solid-State-Batterie in vollem Gange ist, auf lange Sicht, wird zeigen, wie die Entwicklungstendenz? Ein Solid State Batterie-Experten der „China Automotive News“ Reporter sagte, die Entwicklung von Solid-State-Batterien vor allem zwei Routen folgen, ein Polymerroute , die zweite die gesamte keramische anorganische Weg ist, können alle Routen und anorganische keramische Oxide und Sulfide in zwei Richtungen derzeit zwei technische Mängel unterteilen sind schwierig kommerziellen großtechnischen Einsatz zu überwinden, nicht.
Keramik-Solid-State-Batterien Route
Die größte Problem Keramik durchgezogene Linie ist eine relativ geringe Energiedichte der Batterie, ähnlich wie bei den herkömmlichen Lithium-Titanat-Batterien in der Batterie, Lithium-Eisenphosphat als die Energie des ternären Materials der Batterie niedrig sind, aber hohe Ladung und Entladung. Die Energiedichte ist relativ Niedriger macht die keramische Route der Festkörperbatterie hat keine wirtschaftlichen Vorteile im Vergleich zu der bestehenden Batterie. Der Experte sagte Reportern, dass Japan in der Keramik-Route der Festkörperbatterie wurde seit mehr als 10 Jahren mit führenden Rand gelegt.Japanische Propaganda berichtet in 15 Minuten kann gefüllt werden Elektro völlig glaubwürdig.
Zell fester Polymer
Polymer-Festkörperbatterie höhere Energiedichte, aber die Laderate ist kleiner. Laut Berichten, Polymer-Festkörperbatterie Schnittstelle zwischen dem größeren Widerstand, erfordert Vollladung mehr als 5 Stunden.Es ist gerade wegen der großen Energiedichte, Schnellladung Aufgrund des großen Innenwiderstands führen Polymer-Festkörperbatterien im Ladeprozess zu einem Energieverlust, was nicht ignoriert werden kann. Das häufigste Problem von Polymer-Festkörperbatterien ist die höhere Ladetemperatur bei Raumtemperatur Niedrigere Laderate niedriger, was die groß angelegte kommerzielle Anwendungen begrenzt.Allerdings sind die meisten Forschungseinrichtungen und Unternehmen in unserem Land auf Polymer-Festkörperbatterien ausgerichtet.
Von der globalen Solid-State-Batterie-Technologie-Entwicklung, unser Land nicht nachsteht, vergleichbar mit ausländischer fortschrittlicher Technologie. Chinesische Akademie der Wissenschaften Qingdao Bioenergie Forscher Cuiguang Lei sagte der „China Automotive News“ -Reporter, er führt das Team zum Erfolg bei der Entwicklung von Festkörperbatterie Mariana Graben ‚grüne Energie -1‘ voll Tiefsee-Machtdemonstration sein, so dass China die zweite nach Japan die volle Tiefe des Meeres Lithium-Source-Technologie des Landes erreichen.
Chinesische Akademie der Wissenschaften, die Qinghua-Universität Professor Ouyang Ming Gao vor kurzem auch speziell die Entwicklung von Solid-State-Batterien angesprochen, sagte er:
Die Vereinigten Staaten konzentrierte sich auf den organisch-anorganischen Verbund Festkörperelektrolyt Festkörper-Lithium-Batterie Forschung und Entwicklung, kleine Unternehmen, Start-up-Unternehmen vor allem Japan und Südkorea sind mit festen anorganischen Festelektrolyten Festkörper-Lithium-Batterie Forschung und Entwicklung, viele Unternehmen haben Massenproduktion eingeführt Plan.China, Japan und Südkorea ist ähnlich wie drei Länder haben bereits eine große Lithium-Ionen-Batterie-Industrie-Kette, will nicht neu erfinden.
Insgesamt ist die Entwicklung von Festkörperbatterien kann der Elektrolyt aus einer flüssigen, halbfesten, fest-flüssig Mischung in einen festen Weg der Entwicklung folgen, und schließlich auf alle festen. In Bezug auf den negativen, den negativen Übergang von Graphit zu Silizium-Kohlenstoff-Anode. Derzeit ist China aus Graphit Bewegen Übergang zu Silizium-Kohlenstoff-negativer Elektrode, Lithiummetallanode schließlich verschieben kann, aber die Strecke besteht Unsicherheit Technologien.
