हाल ही में, ठोस राज्य बैटरी एक गर्म बैटरी उद्योग विवाद का स्रोत बन गया है, कुछ दिन पहले, संयुक्त राज्य अमेरिका फिस्कर मोटर वाहन एक नई बैटरी प्रौद्योगिकी जारी किया है - ठोस राज्य बैटरी, कहा बिजली के वाहनों लाभ के साथ उपयोगकर्ताओं को 500 मील की अनुमति देता है ( लगभग 804 किमी) से ऊपर, चार्ज समय केवल 1 मिनट ठोस राज्य बैटरी के क्षेत्र में तेजी से और तेजी गति, ले जाता है। कभी कभी यह कहा जाता है कि ठोस राज्य बैटरी किया जा सकता है 'दूसरे स्थान पर' लिथियम बैटरी। बहुराष्ट्रीय कार कंपनियां इस एक ठोस पर पहली बार नहीं है समाचार के बैटरी आर एंड डी के परिणाम
अब किस हद तक क्या बाहर की दुनिया वास्तव में इतना बेहतर प्रदर्शन इस के व्यावसायीकरण से दूर कितनी दूर, "चीन ऑटोमोटिव समाचार" रिपोर्टर विशेषज्ञों सीखा ??? साक्षात्कार करने के लिए ठोस राज्य बैटरी:
ठोस-स्टेट बैटरी की दो उल्लेखनीय विशेषताएं
सबसे पहले, लगभग 2.5 से 3 गुणा पारंपरिक लिथियम बैटरी की ऊर्जा घनत्व;
टूटा बैटरियों या उच्च तापमान की वजह से आकस्मिक दहन के खतरे को खत्म करने के लिए दूसरा और अधिक सुरक्षित है।
ठोस-राज्य बैटरी वाली दो समस्याएं
सबसे पहले, इलेक्ट्रोलाइट सामग्री की समस्या ही;
दूसरा, इंटरफ़ेस प्रदर्शन नियंत्रण और अनुकूलन के मुद्दों। अब के लिए, इसके व्यावसायीकरण का मार्ग अभी भी एक लंबा रास्ता है।
विदेशी ठोस-राज्य बैटरी परिणाम अक्सर
हाल ही में, ठोस राज्य बैटरी की अधिकता नई प्रवृत्ति उद्योग का ध्यान आकर्षित किया गया है। विदेशी मीडिया रिपोर्टों के अनुसार, फिस्कर पेटेंट ठोस राज्य बैटरी के लिए आवेदन किया है, और बड़े पैमाने पर उत्पादन में 2023 फिस्कर का दावा है कि फिस्कर ठोस राज्य बैटरी को प्राप्त करने की उम्मीद है एक तीन आयामी इलेक्ट्रोड का उपयोग कर, ऊर्जा घनत्व 2.5 गुना है कि एक पारंपरिक लिथियम आयन बैटरी की है।
। फिस्कर न केवल उजागर ठोस राज्य बैटरी, दुनिया के अधिक व्यवसायों और संगठनों के भी ठोस राज्य बैटरी में नवीनतम विकास जारी की "वैश्विक ठोस राज्य बैटरी बाजार 2017 - 2021" के अनुसार, वर्तमान में, टोयोटा, पैनासोनिक, सैमसंग, मित्सुबिशी, बीएमडब्ल्यू, हुंडई, डायसन और कई कंपनियों ठोस राज्य बैटरी अनुसंधान और भंडार फ्रेंच Bollore, अमेरिका और जापान के विकास के लेआउट कदम रख रहे हैं, टोयोटा Sakti3 अलावा प्रौद्योगिकी के विकास दिशा पॉलिमर, आक्साइड और सल्फाइड तीन ठोस इलेक्ट्रोलाइट का प्रतिनिधित्व करते हैं, वहाँ की रिपोर्ट है कि कर रहे हैं ..:
एक फ्रांसीसी कंपनी Bollore 2900 का निवेश किया है इलेक्ट्रिक कारों की अपनी सहायक कंपनी Batscap उत्पादन की 30kWh लिथियम धातु बहुलक बैटरी (LMP) के साथ कॉन्फ़िगर किया गया है;
टोयोटा ने सभी ठोस-राज्य लिथियम-आयन बैटरी का विकास किया, 400Wh / L की ऊर्जा घनत्व, टोयोटा के शोधकर्ताओं ने कहा कि 2020 में इस तरह की बैटरी व्यावसायीकरण करने के बारे में है;
तीन। मत्सुशिता नवीनतम ठोस स्टेट बैटरी ऊर्जा घनत्व 3 से 4 गुना बढ़ी, होंडा और हिटाची शिप बिल्डिंग की स्थापना की गई संस्थाओं ने अह-वर्ग की बैटरी विकसित की, तीन साल बाद बड़े पैमाने पर उत्पादन होने की उम्मीद है।
अनुसंधान और विकास मोड, कुछ विदेशी अनुसंधान एवं विकास अकेले ठोस राज्य बैटरी के क्षेत्र में है, जबकि दूसरों संयुक्त अनुसंधान और विकास चुनें। उदाहरण के लिए, ठोस राज्य बैटरी अनुसंधान और विकास में वोक्सवैगन अपेक्षाकृत देर से, लेकिन अपनी अलग अनुसंधान और विकास में देर नहीं हुई पहले तैयार करते हैं।, टोयोटा के साथ पैनासोनिक ठोस राज्य अनुसंधान और विकास एक साझेदारी की घोषणा बैटरी, कुछ दिनों के बाद, बीएमडब्ल्यू ठोस पावर अनुसंधान एवं विकास ठोस राज्य लिथियम बैटरी के साथ एक साझेदारी। बॉश और जापान के प्रसिद्ध जी एस Yuasa (Yuasa) बैटरी कंपनी और मित्सुबिशी हेवी इंडस्ट्रीज संयुक्त रूप से एक नया कारखाना, मुख्य ठोस राज्य लिथियम आयन बैटरी एनोड का निर्माण करने की घोषणा की।
चीन अनुसंधान और ठोस राज्य बैटरी के विकास के कदम के लिए
चीन में, चीनी अकादमी ऑफ साइंसेज के एक ठोस राज्य बैटरी पर बाहर रखी अपेक्षाकृत पहले, वर्तमान में (इसके बाद के रूप में 'कैस' कहा गया है) पाँच अनुसंधान एवं विकास टीमों विभिन्न प्रगति बना रहे हैं।
सबसे पहले, गुओ Yuguo टीम के रसायन विज्ञान के संस्थान एक polyether विकसित - acrylate बहुलक ठोस इलेक्ट्रोलाइट, ऑक्साइड 4.5 वोल्ट के वोल्टेज का सामना
दूसरा, चीनी अकादमी ऑफ साइंसेज, Xuxiao Xiong टीम विकसित ऑक्साइड, सल्फाइड ठोस इलेक्ट्रोलाइट सामग्री, मिट्टी के बरतन, अखिल ठोस राज्य बैटरी के Ningbo सामग्री, और गण ली-उद्योग सहयोग औद्योगीकरण की कोशिश करना। टीम देश में वर्तमान में है पहली क्षमता विकसित करने के लिए किया गया है 0.2Ah ~ 10Ah श्रृंखला ठोस राज्य सेल, ठोस मोनोमर 260Wh / किग्रा, 88% के 1000 चक्र के चक्र क्षमता प्रतिधारण दर की 10Ah बैटरी ऊर्जा घनत्व
तीसरा, कैस क़िंगदाओ जैव विकास दल Cuiguang लेई polypropylene कार्बोनेट, सेल्यूलोज, लिथियम लेण्टेनियुम-zirconium समग्र ऑक्साइड ठोस इलेक्ट्रोलाइट, 300Wh / kg की एक बैटरी ऊर्जा घनत्व के विकास, और पहले पूरा गहरी खाई मारियाना कसौटी
चौथा, चीनी अकादमी ऑफ साइंसेज शंघाई संस्थान सिलिकेट Guoxiang Xin टीम के एक polyethylene ऑक्साइड, लिथियम लेण्टेनियुम-zirconium समग्र ऑक्साइड ठोस इलेक्ट्रोलाइट विकसित की है, और 2Ah चरण ठोस राज्य लिथियम आयन बैटरी का विकास किया
पांच, संस्थान भौतिकी के प्रस्तावित और इन-सीटू सत्यापित विचार जम, विकसित 10Ah 310 ~ 390Wh / किलो, 800 ~ 890Wh / एल की मात्रा ऊर्जा घनत्व के नरम पैकेज बैटरी ऊर्जा घनत्व, सेल 90 के लिए कमरे के तापमान पर हो सकता है ℃ चक्र में।
इसके अलावा, ठोस राज्य बैटरी अनुसंधान और विकास, वर्तमान में में प्रसिद्ध बैटरी कंपनियों Ningde युग, 300 से अधिक सप्ताह, 82% की क्षमता प्रतिधारण दर के ठोस बहुलक लिथियम धातु बैटरी Ningde समय चक्र।
कई कमियों को दूर करने के वाणिज्यिक जरूरत
अब ऐसा लगता है, पूरे जोरों पर ठोस राज्य बैटरी, लंबे समय में, पता चलेगा कि विकास की प्रवृत्ति? एक ठोस राज्य बैटरी विशेषज्ञ "चीन ऑटोमोटिव समाचार" रिपोर्टर, ठोस राज्य बैटरी के विकास को बताया मुख्य रूप से दो मार्गों, एक बहुलक मार्ग का अनुसरण करें , दूसरा पूरे चीनी मिट्टी अकार्बनिक मार्ग, सभी मार्गों और अकार्बनिक सिरेमिक आक्साइड और सल्फाइड वर्तमान में दो दिशाओं में बांटा जा सकता है, दो तकनीकी कमियों नहीं बड़े पैमाने पर व्यावसायिक उपयोग पर काबू पाने के लिए मुश्किल है, कर रहे हैं।
सिरेमिक रूट ठोस बैटरी
सबसे बड़ी समस्या यह चीनी मिट्टी ठोस लाइन बैटरी की एक अपेक्षाकृत कम ऊर्जा घनत्व, बैटरी, लिथियम आयरन बैटरी की कम कर रहे हैं त्रिगुट सामग्री की ऊर्जा की तुलना में फॉस्फेट में पारंपरिक लिथियम titanate बैटरी के समान है, लेकिन उच्च दर चार्ज और डिस्चार्ज। ऊर्जा घनत्व अपेक्षाकृत है मौजूदा बैटरी के साथ चीनी मिट्टी ठोस राज्य बैटरी लाइन कम कोई आर्थिक लाभ विशेषज्ञों की तुलना में संवाददाताओं से कहा कि जापान की बढ़त के साथ चीनी मिट्टी के लेआउट लाइन ठोस राज्य बैटरी में 10 साल कर दिया गया है। जापानी मीडिया कवरेज 15 मिनट में प्रस्तावित भरा जा सकता है बिजली पूरी तरह से विश्वसनीय है।
पॉलिमर ठोस राज्य बैटरी
उच्चतर बैटरी ऊर्जा घनत्व ठोस बहुलक, लेकिन एक कम शुल्क दर करने के लिए। ऐसा लगता है कि पॉलीमर बैटरी की ठोस बड़े आंतरिक प्रतिरोध के बीच इंटरफेस, पूरा चार्ज पांच से अधिक घंटे लगते हैं। यह बड़े ऊर्जा घनत्व की वजह से भी है, तेजी से चार्ज चार्ज प्रक्रिया ऊर्जा का नुकसान हो सकता है, जो नजरअंदाज नहीं किया जा सकता है के दौरान बड़े आंतरिक प्रतिरोध, ठोस राज्य पॉलीमर बैटरी की वजह से खतरनाक हो सकता है। इसके अलावा, सबसे घातक समस्या का ठोस राज्य पॉलीमर बैटरी, एक उच्च तापमान चार्ज हो रही है कमरे के तापमान पर कम दर है, जो बड़े पैमाने पर वाणिज्यिक आवेदन को सीमित करता है चार्ज। हालांकि, हमारे अनुसंधान संस्थानों और बहुलक ठोस राज्य बैटरी के उद्देश्य से कारोबार की वर्तमान बहुमत पर।
वैश्विक ठोस राज्य बैटरी प्रौद्योगिकी के विकास से, हमारे देश के पीछे विदेशी उन्नत प्रौद्योगिकी के साथ तुलनीय अंतराल नहीं है। चीनी अकादमी ऑफ साइंसेज क़िंगदाओ जैव शोधकर्ता Cuiguang लेई, "चीन ऑटोमोटिव समाचार" रिपोर्टर को बताया कि वह ठोस राज्य बैटरी मारियाना के विकास में सफलता के लिए टीम का नेतृत्व किया खाई 'हरी ऊर्जा -1' पूर्ण गहरे समुद्र में शक्ति प्रदर्शन, चीन दूसरे करने के बाद जापान देश के समुद्र लिथियम स्रोत प्रौद्योगिकी का पूरा गहराई समझ हो।
चीनी अकादमी ऑफ साइंसेज, Qinghua विश्वविद्यालय प्रोफेसर ओयांग मिंग गाओ हाल ही में भी विशेष रूप से ठोस राज्य बैटरी के विकास को संबोधित किया, उन्होंने कहा:
संयुक्त राज्य अमेरिका कार्बनिक पर ध्यान केंद्रित -, जापान और दक्षिण कोरिया में आधारित उद्यमी कंपनियों को एक बड़ी क्षमता ठोस राज्य लिथियम बैटरी अनुसंधान और अकार्बनिक ठोस इलेक्ट्रोलाइट के विकास का उपयोग कर रहे अकार्बनिक मिश्रित ठोस इलेक्ट्रोलाइट उच्च क्षमता ठोस राज्य लिथियम बैटरी अनुसंधान और विकास, लघु व्यवसाय, कंपनियों के एक नंबर बड़े पैमाने पर उत्पादन की शुरुआत की। चीन, जापान और दक्षिण कोरिया में योजना के समान हैं, तीनों देशों के एक बड़े लिथियम आयन बैटरी उद्योग श्रृंखला है, पहिया बदलने की नहीं करना चाहती।
कुल मिलाकर, ठोस राज्य बैटरी के विकास, इलेक्ट्रोलाइट एक तरल, अर्द्ध ठोस, ठोस तरल मिश्रण से विकास का एक ठोस रास्ते में सभी ठोस करने के लिए अनुसरण कर सकते हैं, और अंत में। सिलिकॉन कार्बन एनोड के लिए ग्रेफाइट से नकारात्मक, नकारात्मक संक्रमण के संदर्भ में। वर्तमान में, चीन ग्रेफाइट से बढ़ रहा है सिलिकॉन कार्बन नकारात्मक इलेक्ट्रोड के लिए संक्रमण, लिथियम धातु एनोड अंत में बदलाव हो सकता है, लेकिन मार्ग वहाँ अनिश्चितता प्रौद्योगिकियों है।
