Recentemente, a bateria de estado sólido tornou-se um tópico quente na indústria de baterias. A fonte é que alguns dias atrás, a Fisker Automotive Corporation dos Estados Unidos lançou uma nova tecnologia de bateria - bateria de estado sólido, dita para permitir que a milhagem dos usuários de carros elétricos aumentasse para 500 milhas Cerca de 804 km), o tempo de carregamento demora apenas 1 minuto. Alguns indicam que a bateria de estado sólido pode ser uma bateria de lítio "por segundo". As empresas de automóveis internacionais no campo de baterias de estado sólido são cada vez mais rápidas, esta não é a primeira vez no estado sólido Resultados da R & D da bateria das notícias.
Até agora, o desenvolvimento de baterias de estado sólido até que ponto? Como o mundo exterior disse um desempenho tão superior? Quão longe da comercialização? A esse respeito, o repórter "China Automotive News" entrevistou os especialistas relevantes aprendidos:
Duas características notáveis de baterias de estado sólido
Primeiro, a densidade de energia de cerca de 2,5 a 3 vezes a bateria de lítio tradicional;
O segundo é mais seguro, para eliminar o risco de combustão acidental causada por baterias quebradas ou altas temperaturas.
Duas dificuldades com baterias de estado sólido
Primeiro, o problema do próprio material eletrólito;
Em segundo lugar, o controle de desempenho da interface e problemas de otimização. Por enquanto, o caminho para a sua comercialização ainda é um longo caminho.
A bateria externa de estado sólido resulta com freqüência
Recentemente, uma série de novas tendências em baterias de estado sólido atraiu a atenção da indústria. De acordo com relatórios de mídia estrangeira, a Fisko solicitou patentes de bateria de estado sólido e espera que ela produza produção em massa em 2023. Fisco afirma que as baterias de estado sólido Fisker Usando um eletrodo tridimensional, a densidade de energia é 2,5 vezes maior que a de uma bateria convencional de iões de lítio.
De acordo com o mercado global de baterias de estado sólido 2017-2021, Toyota, Matsushita, Samsung, Mitsubishi, BMW, Hyundai Motor, Hyundai Motor Co., Ltd., Hyundai Motor Co., Dyson e outras empresas estão intensificando o layout da reserva de bateria de estado sólido R & D. França Bolloré, Estados Unidos Sakti3 e Japão Toyota representam a direção de desenvolvimento de tecnologia de polímero, óxido e sulfeto de três eletrólitos sólidos. Além disso, há relatórios:
1. Bolonha França investiu 2.900 veículos elétricos equipados com bateria de polímero de lítio de 30kWh (LMP) pela sua subsidiária Batscap;
A Toyota desenvolveu bateria de iões de lítio totalmente sólida, densidade de energia de 400Wh / L, pesquisadores da Toyota disseram que essas baterias estão próximas a comercializar em 2020;
Três. A última densidade de energia da bateria de estado sólido da Matsushita aumentou 3 a 4 vezes; as instituições estabelecidas pela Honda e Hitachi Shipbuilding desenvolveram baterias de classe Ah, espera uma produção em massa após três anos.
Para a pesquisa e o desenvolvimento, algumas empresas estrangeiras no campo da pesquisa e desenvolvimento de bateria de estado sólido, enquanto outras optam por desenvolver em conjunto. Por exemplo, a bateria da Volkswagen no desenvolvimento de baterias de estado sólido é relativamente atrasada, mas está pronta para desenvolver as suas. Não há muito tempo, a Toyota anunciou a cooperação com a Panasonic para desenvolver o estado sólido Baterias, alguns dias depois, anunciou uma parceria com a Solid Power para desenvolver baterias de lítio de estado sólido, uma nova usina conjuntamente estabelecida com a principal empresa de baterias GS YUASA do Japão e a Mitsubishi Heavy Industries, com foco em baterias de iões de lítio de ânodo de estado sólido.
Doméstico intensificando pesquisa e desenvolvimento de baterias de estado sólido
Em nosso país, a Academia Chinesa de Ciências (a seguir designado como "Academia Chinesa de Ciências") layout sobre a bateria de estado sólido relativamente cedo, as cinco atuais equipes de P & D fizeram diferentes progressos.
Primeiro, Guo Yuguo, CAS Institute of Chemistry, desenvolveu um eletrólito sólido de polímero de poliéter-acrilato com uma tensão de resistência de 4,5 V
A equipe Xu Xiaoxiong do Ningbo Materials Institute da Academia Chinesa de Ciências desenvolveu o óxido, o material de eletrólito sólido de sulfeto, a folha de cerâmica, a bateria totalmente sólida e tentou se industrializar com o Ganfeng Lithium Co. No momento, a equipe assumiu a liderança na China para desenvolver um alto- 0.2Ah ~ 10Ah série de estado sólido de célula única, 10Ah de estado sólido de uma célula de densidade de energia atingiu 260Wh / kg, 1000 ciclos de retenção de capacidade de 88%
Cui Guanglei, Instituto Qingdao de Bioenergia, Academia das Ciências da China, desenvolveu um carbonato de polipropileno, celulose, eletrólito sólido compósito de óxido de lítio-lantânio e óxido de zircónio, a densidade de energia da bateria desenvolvida atingiu 300Wh / kg e, pela primeira vez, completou um mar profundo na Trindade Mariana Teste
Em quarto lugar, o Instituto de Silicatos do Xangxin do Instituto de Silicatos do CAS Xangai desenvolveu um óxido de polietileno, um eletrólito sólido compósito de óxido de zircónio de lítio lítio e uma bateria de iões de lítio de 2 A-classe de estado sólido
V. O CAS Institute of Physics propôs e validou a assunção de estado sólido in situ. A densidade de energia desenvolvida das baterias de 10Ah soft-pack atingiu 310-390Wh / kg e a densidade de energia volumétrica atingiu 800-890Wh / L. A bateria pode ser operada a temperatura ambiente 90 Ciclo.
Além disso, a conhecida bateria de negócios Ningde era também em pesquisa e desenvolvimento de bateria de estado sólido, no momento, o ciclo de bateria de polímero de lítio de polímero Ningde para atingir mais de 300 semanas, a taxa de retenção de capacidade atingiu 82%.
A comercialização ainda precisa superar muitas falhas
Agora, parece que o desenvolvimento de baterias de estado sólido em pleno andamento a longo prazo, que tipo de tendência de desenvolvimento será apresentada? Especialistas em bateria de estado sólido autorizados ao repórter "China Automotive News", o desenvolvimento de baterias de estado sólido seguem principalmente duas rotas, uma rota de polímero ; Segundo é toda a linha cerâmica inorgânica, toda a linha de cerâmica inorgânica pode ser dividida em duas direções de óxido e sulfeto. Atualmente, as duas rotas técnicas são difíceis de superar as deficiências, mas também não podem ser de uso comercial em grande escala.
Bateria sólida de rota cerâmica
Rota de cerâmica A bateria de estado sólido é o maior problema é a densidade de energia relativamente baixa, semelhante às células de bateria de lítio existentes que o fosfato de ferro de lítio, a energia da bateria de material ternário é baixa, mas pode ser uma grande taxa de carga e descarga. Relativo à densidade de energia Lower faz com que a rota de cerâmica da bateria de estado sólido não tenha vantagens econômicas em comparação com a bateria existente. O especialista disse aos repórteres que o Japão estava na rota cerâmica. A bateria de estado sólido foi instalada há mais de 10 anos, com vantagem. A propaganda japonesa relatada em 15 minutos pode ser preenchida A eletricidade é completamente credível.
Bateria de polímero sólido
Bateria de polímero sólido com maior densidade de energia, mas a taxa de carga é menor. De acordo com relatórios, a interface de bateria de polímero sólido entre a maior resistência, a carga total requer mais de 5 horas. É precisamente por causa da grande densidade de energia, carga rápida Pode ser perigoso. Devido à grande resistência interna, as baterias de polímero de estado sólido no processo de carregamento causam perda de energia, o que é um problema que não pode ser ignorado. Além disso, o problema mais mortal de baterias de polímero sólido é a maior temperatura de carga à temperatura ambiente Menor taxa de cobrança menor, o que limita as aplicações comerciais em larga escala. No entanto, a maioria das instituições e empresas de pesquisa em nosso país são destinadas a baterias de polímero sólido.
Do ponto de vista do desenvolvimento global da tecnologia de bateria de estado sólido, nosso país não está atrasado, com tecnologia avançada estrangeira comparável. Academia Chinesa de Ciências O pesquisador da Qingdao Bioenergia Cui Guanglei disse ao repórter "China Automobile News", ele liderou a equipe de bateria de estado sólido com sucesso em Mariana Trench 'Qingneng -1' demonstração de aplicativos de energia em águas profundas, tornando nosso país a se tornar o Japão depois do segundo para dominar os países da tecnologia de energia de lítio em todo o mar.
A Academia Chinesa das Ciências, o professor da Universidade de Tsinghua, Ouyang Minggao, há muito tempo, também falou especificamente sobre o desenvolvimento de baterias de estado sólido, ele disse:
Os Estados Unidos concentraram-se no processo orgânico-inorgânico composto sólido de eletrólito de estado sólido da bateria de lítio de investigação e desenvolvimento, as pequenas empresas, empresas de start-up, principalmente Japão e Coréia do Sul estão usando sólidos inorgânicos sólidos eletrolíticos de estado sólido de bateria de lítio de investigação e desenvolvimento, muitas empresas introduziram a produção em massa A situação da Plan.Cina, Japão e Coréia do Sul é semelhante a três países que já possuem uma ótima cadeia da indústria de bateria de lítio, não querem reinventar.
Em geral, o desenvolvimento de baterias de estado sólido, o eletrólito pode seguir o caminho da mistura líquido, semi-sólido, sólido-líquido para o desenvolvimento do estado sólido e, finalmente, para todo o estado sólido negativo, a transição do ânodo de grafite para o ânodo de carbono de silício. No presente, Transição negativa para Si negativo em carbono, o último pode virar negativo para o lítio metálico, mas esta linha ainda existe incertezas técnicas.
