Der Rhythmus von ternären Lithiumbatterien, die durch Festkörperbatterien ersetzt werden, wird schneller.
Vor kurzem gab das Institut für Werkstofftechnologie der chinesischen Akademie der Wissenschaften bekannt, dass das von ihm geleitete Nano-Blei-Spezialprojekt "Alle Festkörperbatterien" den Abnahmetest bestanden hat. Dieser technologische Fortschritt wird die Größenanwendung von inländischen Festkörper-Lithiumbatterien weiter fördern.
Sobald diese Nachricht veröffentlicht wurde, wurde in der Batterieindustrie sofort eine große Resonanz ausgelöst.
Branchenkenner erklärten dem ersten Stromnetz: "Mit dem derzeitigen technischen Weg der ternären Lithiumbatterie ist das Ziel von 350Wh / kg für Energiedichte-Monomer mit Energiedichte grundsätzlich nicht in fünf Jahren zu erreichen. Selbst wenn Sicherheit erreicht wird, ist dies sogar unmöglich Sex kann nicht garantiert werden. Ob die Kommerzialisierung von Festkörperbatterien durchbricht, hat daher erhebliche Auswirkungen auf die Zukunft der Automobilelektrifizierung.
Als Kernstück von Elektrofahrzeugen wird der Durchbruch im Batteriebereich zweifellos einen großen Einfluss auf die Entwicklung von Batterien und sogar im Automobilbereich haben: Können Festkörperbatterien ternäre Lithiumbatterien sofort ersetzen?
Natürliche Defekte von ternären Lithiumbatterien: Energiedichte und Stabilität sind widersprüchlich
"Ein einzelnes Unternehmen hatte im vergangenen Jahr 60 Verbrennungen mit Elektroautos." Auf dem China-Japan-Korea Lithium Forum verriet der Direktor des New Energy Materials and Technology Laboratory der Peking University, dass Professor Lu.
Sein Professor glaubt, dass es viele Defekte in der ternären Lithiumbatterie gibt, und das Sicherheitsrisiko ist sehr besorgniserregend. " Es besteht Explosionsgefahr in der Batterie, jedoch gibt es zu diesem Zeitpunkt keine perfekte Lösung für die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Batterie.
Neben Sicherheitsaspekten nähert sich hinsichtlich der Erhöhung des Dauerwinkels von Elektrofahrzeugen die Single-Energy-Dichte von ternären Lithiumbatterien der Grenze, und es ist schwierig, sie zu brechen. "Unabhängig davon, ob es sich um eine Industriepolitik oder um eine Marktnachfrage handelt - neue Energiefahrzeuge haben hohe Anforderungen an die Energiedichte von Energiebatterien. Bei dem bestehenden Technologiesystem kann zur Erhöhung der Energiedichte nur Nickelmaterialien oder CA hinzugefügt werden Hohe Nickelstabilität hat eine schlechte thermische Stabilität. Sobald die Energiedichte einer herkömmlichen Batterie erhöht ist, bedeutet dies eine Abnahme der Stabilität. Die interne thermische Reaktion der Batterie ist sehr intensiv und die Sicherheit wird zu einem großen Problem.
Aus diesem Grund hat Xiao Chengwei, ein Experte der Nationalen Expertengruppe des Nationalen "863" -Plan für Energieeinsparung und neue Energiefahrzeuge, öffentlich erklärt, dass die ternäre Lithium-Ionen-Batterie die "Decke" der Energiedichte, des hohen Nickelmaterials und des Kohlenstoffs gesehen hat. Die Lithiumbatteriezelle der negativen Siliziumelektrode sollte eine maximale Energiedichte von etwa 300 Wh / kg haben, und die positiven und negativen Werte sollten 20 Wh / kg nicht überschreiten.
Gemäß der nationalen Roadmap für Strombatterietechnologie liegt das Ziel für eine einzelne Energiedichte für Lithium-Ionen-Batterien im Jahr 2020 bei 350 Wh / kg. Aus heutiger Sicht wurde dieses Ziel nicht erreicht.
Um die hohe Energiedichte und Sicherheit der Energiebatterie zu gewährleisten, hat die Entwicklung der Entwicklung von Festkörperbatterien der Industrie Licht und Licht gebracht.
In- und ausländische Unternehmen konkurrieren um Layout und Trends für Festkörperbatterien
Festkörperbatterie, wie der Name schon sagt, ein Festkörperelektrode und eine Festelektrolyt-Batterie. Da die Festkörperbatterie fester Substanzen Elektrode und der Elektrolyten hergestellt, der Festelektrolyt, die nicht entflammbar, nicht korrosiv, nichtflüchtigen, keine Leckage, sondern auch das Lithium zu überwinden Dendriten Phänomen, auch wenn es auf sehr hohe Temperaturen erhitzt wird, wird es nicht Feuer, fängt und damit sicherer. ausgestattet mit alle Solid-State-Lithium-Batterie-Auto wird erheblich die Wahrscheinlichkeit der spontanen Verbrennung reduzieren. Wir können sagen, dass die nächste Generation von neuer Energie Fahrzeugantriebsbatterie ideales Objekt.
Derzeit ist mehr und mehr in- und ausländische Unternehmen und Forschungseinrichtungen konzentrieren sich auf den All-Solid-State-Lithium-Batterien zu konzentrieren, gibt es viele Automobilhersteller enthüllen Elektroauto-Batterien auf Basis von festen Plan zu bauen. So hat Volkswagen angekündigt, ein Solid-State-Lebensdauer der Batterie 1000km zu entwickeln ; Toyota erwartet 2022 die Solid-State-Batterie Forschungs- und Entwicklungsarbeit und plant die Serienproduktion im Jahr 2030 abzuschließen, die japanische Wirtschaft ist die Provinz angekündigt, 1,6 Milliarden Yen im Jahr 2017, die gemeinsame Toyota, Honda, Nissan, Panasonic, GS Yuasa zu zahlen, Toray, Asahi Kasei, Mitsui Chemicals, Mitsubishi Chemical und andere inländische Industrieketten, die gemeinsam Festkörperbatterien entwickeln, hoffen, im Jahr 2030 800 Kilometer Ausdauer zu erreichen.
Ein besonderer Schwerpunkt auf das neue Energie Fahrzeugtechnik Chefexperten Akademiemitglied Ouyang Ming Gao des Landes wies auch darauf hin, dass viele inländischen wissenschaftlichen Forschungsinstitute, Unternehmen Solid-State-Batterie Feld abstecken, Industrie die Zusammenarbeit mit der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, Ningbo Materialien Gan Feng Li, wird im Jahr 2019 seine Industrialisierung Programm zur Förderung Massenproduktion von Festkörperbatterien.
Da die neuen Energie-Fahrzeuge ‚Herz‘, wird die Batterieleistung zweifellos die Zukunft der neuen Energie Fahrzeuge Industrie bestimmen ist generell die Auffassung, dass der künftige Entwicklungspfad von der Batterie Elektrolytflüssigkeit, halbfeste, Fest-Flüssig-Festkörper-Mischen wird schließlich voll erreicht solide Prozess. veranlaßte, Start-up-Unternehmen, Universitäten und andere bekannte Riesen-Tesla neue Runde von Investitionen und Forschung im Bereich der Batterietechnologie.
Der Zeitplan von Toyota ist relativ zuverlässig, und die Produktion von Festkörperbatterien muss möglicherweise bis 2030 warten.
Festkörperbatterien möchten jedoch weiterentwickelt werden, und zahlreiche Probleme müssen noch gelöst werden.
Zhou Nan sagte zum ersten Elektroartikel: "Festelektrolyt ist der Schlüssel zur Entwicklung von Festkörperbatterien. Festkörperbatterien haben keine Flüssigkeitsinfiltration und benötigen kein Diaphragma. Sie verwenden nur Festelektrolyt als Separator und werden in die positiven und negativen Polstücke eingesetzt. Das Material metallischer Werkstoffe wird besonders kritisch. '
Elektrolytmaterialien stellen den Kern der Festkörper-Lithiumbatterietechnologie dar. Derzeit konzentriert sich die Forschung an Festelektrolyten hauptsächlich auf drei Arten von Materialien: Polymere, Oxide und Sulfide. Polymere haben eine gute Hochtemperaturleistung und es gibt kommerzielle Anwendungen, einen Oxidzyklus Gute Leistung, geeignet für flexible Folienstruktur, Sulfid-Leitfähigkeit ist die höchste, in Zukunft die Hauptrichtung.
Es gibt jedoch noch einige spezifische Herausforderungen, die überwunden werden müssen:
Erstens sollte die Leitfähigkeit der Grenzfläche, die Leitfähigkeit der Festkörperbatterie auf einem geeigneten Niveau gehalten werden, nicht zu hoch oder zu niedrig. Solche Materialien sind sehr schwer zu entwickeln.
Zweitens gibt es kein Verbundmaterial, das sowohl als Hochgeschwindigkeitsladung als auch als Schnellladung angesehen werden kann. Die derzeit verwendeten Festelektrolytmaterialien können nur eine der Eigenschaften erfüllen.
Ein Branchenkenner, der nicht genannt werden wollte, äußerte die gleiche Ansicht: Er glaubt: "Der Festelektrolyt hat einen hohen elektrischen Widerstand. Es gibt noch einige Probleme in Bezug auf die Leistungsdichte. Man muss zuerst mit Festelektrolyten und positiven und negativen Materialien beginnen. In Bezug auf Leitfähigkeit, Batterierate, Effizienz bei der Batterievorbereitung und Kostenkontrolle gibt es keine kleinen Herausforderungen: Sobald diese Probleme wirksam gelöst werden können, wird sicherlich eine neue Batteriewende in der Zukunft einsetzen.
Da es viele Schwierigkeiten gibt, wie lange dauert es, bis Festkörperbatterien in neuen Energiefahrzeugen voll ausgenutzt sind?
Ouyang Minggao sagte, es sei zu erwarten, dass alle Festkörper-Lithiumbatterien zwischen 2025 und 2030 durchbrechen werden. Im Mai dieses Jahres erklärte Shinzuo Abe, General Manager der Toyota Powertrain Division: 'Toyota plant, nach 2020 Festkörperbatterien herzustellen Wenn Sie jedoch eine Serienproduktion von Festkörperbatterien erreichen möchten, müssen Sie noch bis 2030 warten. '
Zhou Nan, der seit mehr als zehn Jahren tief in der Batterieindustrie tätig ist, sagte zu der ersten Elektrik: "Nach den Erfahrungen der Vergangenheit sind der Toyota-Plan und die tatsächliche Situation im Wesentlichen gleich. In den letzten Jahren könnten sie dies tun Die Einführung von Festkörperbatterien ist jedoch die spezifische Kapazität, wie sich die Kosten nicht an den Markt anpassen lassen, sondern auch ein großes Fragezeichen spielen.
