Источником является то, что несколько дней назад в США Fisker Automotive Corporation выпустила новую технологию батареи - твердотельную батарею, которая позволяет увеличить пробег пользователей электромобилей до 500 миль Около 804 км), время зарядки занимает всего 1 минуту. Некоторые даже указывают, что твердотельная батарея может быть литиевой батареей «в секунду». Международные автомобильные компании в области твердотельных батарей все быстрее и быстрее, это не первый раз на твердом состоянии Результаты исследований и разработок батареи.
До сих пор разработка твердотельных батарей в какой степени? Поскольку внешний мир говорил так превосходно: насколько далеко от коммерциализации? В этом отношении репортер «China Automotive News» взял интервью у соответствующих экспертов:
Две заметные особенности твердотельных батарей
Во-первых, плотность энергии примерно в 2,5-3 раза превышает традиционную литиевую батарею;
Второй - более безопасный, чтобы исключить риск случайного сгорания, вызванного сломанными батареями или высокой температурой.
Две трудности с твердотельными батареями
Во-первых, проблема самого электролитного материала;
Во-вторых, проблемы управления и оптимизации производительности интерфейса. В настоящее время путь к коммерциализации еще долгий путь.
Внешняя твердотельная батарея часто возникает
В последнее время многие новые тенденции в твердотельных батареях привлекли внимание промышленности. По данным зарубежных СМИ, Fisko подала заявку на патенты на твердотельные батареи и, как ожидается, достигнет массового производства в 2023 году. Fisco утверждает, что твердотельные батареи Fisco Используя трехмерный электрод, плотность энергии в 2,5 раза выше, чем у обычной литиево-ионной батареи.
Fisker подвергаются не только твердотельные батареи, в мире все больше предприятий и организаций также выпустили последние разработки в области твердотельных батарей В соответствии с «глобальной твердотельного батареи рынка 2017 года - 2021»., В настоящее время, Toyota, Panasonic, Samsung, Mitsubishi, BMW, Hyundai, Dyson и несколько компаний активизируют макет исследования твердотельной батареи и разработки запасов Французского Bolloré, Соединенные Штаты Америки и Японию, Toyota Sakti3 представляет направление развития технологии полимеры, оксиды и сульфиды трех твердый электролит в дополнении, имеются сообщения о том, что ..:
Французская компания Bollore инвестировала 2900 конфигурируется с 30kWh металлический литий полимерные батареи (LMP) своего дочернего Batscap производства электрических машин;
2. Toyota разработала полностью солидный литий-ионный аккумулятор с плотностью энергии 400 Вт / ч. Исследователи Toyota заявили, что аккумулятор будет коммерциализирован около 2020 года;
Три. Плотность энергии материальных батарей Matsushita в 3 раза увеличилась в 3-4 раза: у Honda и Hitachi Shipbuilding созданы институты, которые разработали батареи класса AA, как ожидается, массовое производство через три года.
Для исследований и разработок некоторые иностранные компании в области исследований и разработок в области твердотельных батарей, в то время как другие предпочитают совместно разрабатывать. Например, аккумулятор Volkswagen в разработке твердотельных батарей относительно поздно, но готов к разработке. Недавно компания Toyota объявила о сотрудничестве с Panasonic по разработке твердотельных Батареи, через несколько дней, BMW объявила о партнерстве с Solid Power Corp. для разработки твердотельной литиевой батареи, а Bosch сотрудничает с ведущей японской компанией GS YUASA и Mitsubishi Heavy Industries, чтобы создать новую фабрику для фокусировки на твердотельных анодных литиево-ионных батареях.
Внутренние активизации исследований и разработок твердотельных батарей
В нашей стране китайская академия наук (далее именуемая «Академия наук Китая») на твердотельной батарее относительно рано, нынешние пять групп R & D добились иного прогресса.
Во-первых, Го Югуо, Институт химии CAS, разработал твердый электролит полиэфир-акрилатного полимера с выдерживаемым напряжением 4,5 В
Команда Xu Xiaoxiong из Нинбоского Института Материалов Академии Наук Китая разработала оксидный, сульфидный твердый электролитный материал, керамический лист, полностью твердую батарею и попыталась индустриализировать с Ganfeng Lithium Co. В настоящее время команда взяла на себя инициативу в Китае, 0.2Ah ~ 10Ah твердотельной однокамерной, 10Ah твердотельной энергии с одной ячейкой энергии достигла 260Wh / kg, сохранение 1000 циклов удержания 88%
Цуй Гуанлей, Циндаоский институт биоэнергетики, Китайская академия наук разработала полипропиленкарбонат, целлюлозу, литий-лантан-циркониевый композитный твердый электролит, развитую плотность энергии батареи достигла 300 Вт / кг и впервые завершила глубокое море в Марианской впадине тест
В-четвертых, CAS Shanghai Institute of Silicates Guo Xiangxin команда разработала полиэтиленоксид, литий-лантан цирконий-оксидный композитный твердый электролит и разработала твердотельную литий-ионную батарею 2Ah класса
V. Институт физики CAS предложил и подтвердил предположение о твердом состоянии in situ. Разработавшая плотность энергии батареек со спайком 10Ah достигла 310-390 Вт / кг, а объемная плотность энергии достигала 800-890 Вт / л. Батарею можно эксплуатировать при комнатной температуре 90 ℃ цикл.
Кроме того, хорошо известный опыт работы с аккумуляторами эпохи Ниндэ также в исследованиях и разработках в области твердотельных батарей, в настоящее время, Ningde полимерный литиевый металлический твердотельный аккумуляторный цикл достигает более 300 недель, коэффициент удержания мощности достигает 82%.
Коммерциализация по-прежнему требует преодоления многих недостатков
Теперь кажется, что разработка твердотельных батарей в полном разгаре в долгосрочной перспективе, какая тенденция развития будет представлена? Авторитетные эксперты по твердотельным батареям рассказали корреспонденту «China Automotive News», что разработка твердотельных батарей в основном осуществляется по двум маршрутам, по одному полимерному маршруту Во-вторых, все неорганические керамические линии, все неорганические керамические линии могут быть разделены на два направления оксида и сульфида. В настоящее время два технических маршрута трудно преодолеть недостатки, но также не может быть крупномасштабным коммерческим использованием.
Цельная батарея для керамического маршрута
Керамический маршрут Твердая батарея - самая большая проблема - относительно низкая плотность энергии, аналогичная существующим литиево-ионным аккумуляторам, чем фосфат лития, энергия батареи тройного материала низка, но может быть большой скоростью заряда и разряда. Относительно плотности энергии Нижняя делает керамический маршрут твердотельной батареи не имеет экономических преимуществ по сравнению с существующей батареей. Эксперт сказал журналистам, что Япония находится в керамическом направлении. Твердая батарея была проложена более 10 лет с передовым краем. Японская пропаганда, сообщаемая за 15 минут, может быть заполнена Электричество вполне заслуживает доверия.
Полимерная твердотельная батарея
По имеющимся данным, полимерный твердотельный аккумуляторный интерфейс между большим сопротивлением, полной зарядкой требует более 5 часов. Это происходит из-за большой плотности энергии, быстрой зарядки Может быть опасным. Из-за большого внутреннего сопротивления полимерные твердотельные батареи в процессе зарядки вызовут потерю энергии, что является проблемой, которую нельзя игнорировать. Кроме того, наиболее опасной проблемой полимерных твердотельных батарей является более высокая температура зарядки при комнатной температуре Более низкая скорость заряда ниже, что ограничивает крупномасштабные коммерческие приложения. Однако большинство исследовательских учреждений и предприятий нашей страны нацелены на полимерные твердотельные батареи.
С точки зрения развития технологии глобальных твердотельных батарей наша страна не отстала, а зарубежные передовые технологии сопоставимы. Китайская академия наук Циндао Исследователь биоэнергетики Цуй Гуанлей рассказал корреспонденту «China Automobile News», что он возглавил команду, разработанную твердотельной батареей в Мариане Trench 'Qingneng -1' демонстрирует всю демонстрацию применения глубоководной энергии, благодаря чему наша страна станет Японией после второй, чтобы овладеть всеми странами с сильным энергетическим потенциалом в мире.
Китайская академия наук, профессор Университета Цинхуа Оуян Минггао недавно также специально рассказала о разработке твердотельных батарей, он сказал:
Соединенные Штаты сосредоточились на органическом неорганическом композитном твердофазном электролите твердотельных литиевых батарей исследования и разработки, небольшие компании, начинающие компании в основном Япония и Южная Корея используют твердые неорганические твердотельные электролитные твердотельные литиевые батареи исследования и разработки, многие компании ввели массовое производство Plan.China, Японии и Южной Кореи ситуация похожа на три страны уже имеют большой литий-ионный аккумулятор промышленности цепочки, не хотят изобретать.
В целом, разработка твердотельных батарей, электролит может идти по пути от жидкой, полутвердой, твердо-жидкой смеси до развития твердого состояния и, наконец, ко всему твердому состоянию в отрицательном направлении, переход от графитового анода к углеродному аноду кремния. Отрицательный переход к углеродному негативу кремния, последний может превратиться в отрицательный металл лития, но в этой линии все еще существуют технические неопределенности.
