แบตเตอรี่โซลิดสเตทมีวิธีการเปลี่ยนแบตเตอรี่ลิเธียมเป็นเวลานาน

จังหวะของแบตเตอรี่ลิเธียม ternary แทนที่ด้วยแบตเตอรี่สถานะของแข็งจะเริ่มเร็วขึ้น

เมื่อเร็ว ๆ นี้สถาบันเทคโนโลยีวัสดุและวิศวกรรมแห่งสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งประเทศจีนประกาศว่าโครงการแบตเตอรี่ชนิดแข็งซึ่งนำโดยนาโนรอสได้ผ่านการทดสอบการยอมรับแล้วความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีนี้จะช่วยส่งเสริมการใช้แบตเตอรี่ลิเธียมแบบแข็งทุกชนิดในประเทศ

ทันทีที่ข่าวนี้ออกมาทันทีทำให้เกิดการตอบสนองอย่างรวดเร็วในอุตสาหกรรมแบตเตอรี่

"ด้วยวิธีการทางเทคนิคในปัจจุบันของแบตเตอรี่ลิเธียม ternary เป้าหมายของ 350Wh / kg สำหรับโมโนเมอร์ความหนาแน่นพลังงานแบตเตอรี่พลังงานเป็นไปไม่ได้ที่จะบรรลุในห้าปีนอกจากนี้แม้จะมีการตระหนักความปลอดภัย ไม่สามารถรับประกันเพศได้ดังนั้นไม่ว่าการใช้แบตเตอรี่เพื่อการใช้ประโยชน์ในเชิงพาณิชย์จะกระจัดกระจายได้มีผลกระทบอย่างมากต่ออนาคตของการใช้พลังงานไฟฟ้าในรถยนต์หรือไม่

ในฐานะที่เป็นแกนหลักของรถยนต์ไฟฟ้าการพัฒนาด้านแบตเตอรี่จะไม่ส่งผลกระทบอย่างใหญ่หลวงต่อการพัฒนาแบตเตอรี่และแม้กระทั่งในสาขายานยนต์ดังนั้นแบตเตอรี่ของรัฐที่มีสถานะของแข็งสามารถเปลี่ยนแบตเตอรี่ลิเธียม ternary ได้ทันทีหรือไม่?

ข้อบกพร่องธรรมชาติของแบตเตอรี่ลิเธียม ternary: ความหนาแน่นของพลังงานและความมั่นคงเป็นสิ่งที่ตรงกันข้าม

ในปีที่ผ่านมา บริษัท เดี่ยวแห่งหนึ่งมีการระเบิดการระเบิดด้วยไฟฟ้าจำนวน 60 คัน "ในงาน Litium Forum ของประเทศจีน - ญี่ปุ่นผู้อำนวยการห้องปฏิบัติการวัสดุและเทคโนโลยีพลังงานใหม่ของมหาวิทยาลัยปักกิ่งเปิดเผยว่าศาสตราจารย์ลู

ศาสตราจารย์ของเขาเชื่อว่ามีข้อบกพร่องหลายอย่างในแบตเตอรี่ลิเธียม ternary และปัญหาด้านความปลอดภัยเป็นกังวลมาก 'ในแง่ของโครงสร้างทางเคมีและโครงสร้างแบตเตอรี่วัสดุ ternary มีแนวโน้มที่จะร้อนถ้าความร้อนไม่สามารถดำเนินการในเวลา, มีความเสี่ยงต่อการระเบิดของแบตเตอรี่อย่างไรก็ตามในขั้นตอนนี้ไม่มีวิธีแก้ปัญหาที่สมบูรณ์แบบสำหรับความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของแบตเตอรี่

นอกเหนือไปจากปัญหาด้านความปลอดภัยที่เพิ่มขึ้นรถยนต์ไฟฟ้ามุมมองของแบตเตอรี่โมโนเมอร์ลิเธียมความหนาแน่นของพลังงานแบตเตอรี่สามหยวนยังได้รับใกล้ถึงขีด จำกัด มันเป็นเรื่องยากที่จะประสบความสำเร็จในเชิงบวกในผู้จัดจำหน่ายแบตเตอรี่แพ็คที่จะบังคับให้เหว่ยโจวน่านรองประธานบริหารบอกไฟฟ้าครั้งแรก: 'ตอนนี้ไม่ว่าจะเป็นนโยบายอุตสาหกรรมหรือความต้องการของตลาดพลังงานรถยนต์ต้องการความหนาแน่นของพลังงานแบตเตอรี่ไฟฟ้าใหม่ที่สูงมาก. ในหลักสูตรของระบบศิลปะก่อนที่จะปรับปรุงความหนาแน่นของพลังงานของวัสดุนิกเกิลสามารถปรับปรุงหรือเพิ่ม CA แต่ น่าสงสารเสถียรภาพทางความร้อนนิกเกิลสูง. ดังนั้นเมื่อความหนาแน่นของพลังงานแบตเตอรี่แบบดั้งเดิมยังหมายถึงการลดลงของความมั่นคงปฏิกิริยาความร้อนภายในแบตเตอรี่จะรุนแรงมากความปลอดภัยได้กลายเป็นปัญหาใหญ่.

เพราะเหตุนี้ประเทศ '863' แผนประหยัดพลังงานและรถยนต์พลังงานใหม่โดยรวมของกลุ่มผู้เชี่ยวชาญโครงการ Xiaocheng เหว่ยได้กล่าวต่อสาธารณชน ternary ลิเธียมไอออนความหนาแน่นของพลังงานแบตเตอรี่ได้เห็นตอนนี้ 'เพดาน' และวัสดุคุณภาพสูงนิกเกิลคาร์บอน ขั้วบวกซิลิคอนของเซลล์แบตเตอรี่ลิเธียมควรอยู่ที่ความหนาแน่นของพลังงานที่สูงที่สุดของ 300Wh / กก. บวกหรือลบไม่เกิน 20WH / กก.

ตามที่วางแผนระดับชาติแผนงานเทคโนโลยีแบตเตอรี่ 2020 โมโนเมอร์ความหนาแน่นของพลังงานเป้าหมายแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน 350Wh / กก. สำหรับตอนนี้เป้าหมายนี้ไม่สามารถประสบความสำเร็จแล้ว

เพื่อให้มั่นใจในความคืบหน้าและความปลอดภัยของพลังงานสูงพลังงานแบตเตอรี่ความหนาแน่นของรัฐที่มั่นคงวิจัยแบตเตอรี่และการพัฒนาอุตสาหกรรมที่ได้นำไปน้ำหนักเบาและสดใส

ผู้ประกอบการในประเทศและต่างประเทศการแข่งขันแบตเตอรี่รูปแบบของรัฐที่มั่นคงเข้าสู่แนวโน้ม

แบตเตอรี่ของรัฐที่มั่นคงเป็นชื่อแนะนำเป็นขั้วไฟฟ้าที่มั่นคงและแบตเตอรี่อิเล็กโทรไลของแข็ง. เนื่องจากแบตเตอรี่แบบ solid-state ที่ทำจากสารที่เป็นของแข็งขั้วไฟฟ้าและอิเล็กโทรไล, อิเล็กโทรไลของแข็งซึ่งเป็นไม่ติดไฟไม่กัดกร่อนไม่ระเหยไม่มีการรั่วไหล แต่ยังเอาชนะลิเธียม ประสาทปรากฏการณ์ถึงแม้ว่ามันจะเป็นความร้อนอุณหภูมิสูงมากก็จะไม่ลุกไหม้และทำให้ปลอดภัยมากขึ้น. พร้อมกับของรัฐที่มั่นคงรถยนต์แบตเตอรี่ลิเธียม, จะช่วยลดความน่าจะเป็นของการเผาไหม้ที่เกิดขึ้นเอง. เราสามารถพูดได้ว่ารุ่นต่อไปของแบตเตอรี่รถพลังงานใหม่ วัตถุที่เหมาะ

ในปัจจุบันมากขึ้นและในประเทศมากขึ้นและสถานประกอบการและสถาบันการวิจัยในต่างประเทศที่จะมุ่งเน้นให้ความสำคัญกับแบตเตอรี่ลิเธียมทั้งหมดของรัฐที่มั่นคงมีการผลิตรถยนต์จำนวนมากได้รับการเปิดเผยในการสร้างแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าขึ้นอยู่กับการวางแผนที่มั่นคง. ตัวอย่างเช่นโฟล์คสวาเกนได้ประกาศแผนการที่จะพัฒนาของรัฐที่มั่นคง 1000km แบตเตอรี่ ; โตโยต้าคาดว่า 2022 จะเสร็จสมบูรณ์แบบ solid-state วิจัยแบตเตอรี่และการพัฒนางานและปริมาณการผลิตแผนในปี 2030; เศรษฐกิจญี่ปุ่นจังหวัดประกาศแผนการที่จะจ่ายเงิน 1.6 พันเยนในปี 2017 ร่วมโตโยต้า, ฮอนด้า, นิสสัน, Panasonic, GS Yuasa, Toray, Asahi Kasei สารเคมี Mitsui, มิตซูบิชิเคมีและห่วงโซ่อุตสาหกรรมพลังงานในประเทศชั้นนำอื่น ๆ เพื่อร่วมกันพัฒนาแบตเตอรี่แบบ solid-state หวัง 2030 เป้าหมาย 800 กิโลเมตรความอดทน

การให้ความสำคัญเป็นพิเศษเกี่ยวกับเทคโนโลยีรถยนต์พลังงานหัวหน้าผู้เชี่ยวชาญนักวิชาการใหม่ของประเทศโอวหยางหมิง Gao ยังชี้ให้เห็นว่าหลายประเทศสถาบันการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ประกอบรูปแบบข้อมูลแบตเตอรี่ของรัฐที่มั่นคง, ความร่วมมือกับจีน Academy of Sciences, วัสดุ Ningbo อุตสาหกรรมกานฮหลี่เป็นโปรแกรมส่งเสริมอุตสาหกรรมใน 2019 การผลิตแบตเตอรี่ของรัฐที่มั่นคง

ในฐานะที่เป็นรถยนต์พลังงานใหม่ 'หัวใจ' พลังงานแบตเตอรี่ไม่ต้องสงสัยจะเป็นตัวกำหนดอนาคตของอุตสาหกรรมใหม่รถยนต์พลังงานโดยทั่วไปเชื่อว่าเส้นทางการพัฒนาในอนาคตจากอิเล็กโทรไลแบตเตอรี่ผสมของเหลวกึ่งของแข็งของแข็งของเหลวไปยังรัฐที่เป็นของแข็งในที่สุดจะบรรลุเต็มรูปแบบของแข็ง กระบวนการ. นี้ได้รับแจ้งเริ่มต้นขึ้น บริษัท, มหาวิทยาลัย, และอื่น ๆ ที่รู้จักกันดียักษ์ Tesla รอบใหม่ของการลงทุนและการวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีแบตเตอรี่

กำหนดการของโตโยต้าที่ค่อนข้างน่าเชื่อถือและการผลิตแบตเตอรี่ของรัฐที่มั่นคงอาจจะต้องรอจนกว่า 2030

อย่างไรก็ตามแบตเตอรี่แบบ solid-state ต้องการที่จะพัฒนาต่อไปยังคงต้องแก้ปัญหาหลาย ๆ

ครั้งแรกเส้นรอบวงไฟฟ้าน่านบอกว่า: 'อิเล็กโทรไลของแข็งเป็นกุญแจสำคัญในการพัฒนาแบตเตอรี่แบบ solid-state แบตเตอรี่ของรัฐที่มั่นคงโดยไม่ต้องแช่ของเหลวและยังไม่จำเป็นต้องมีตัวคั่นเพียงอิเล็กโทรไลของแข็งเป็นตัวคั่นที่บวกแท็บอิเล็กโทรดและลบแท็บอิเล็กโทรดที่แล้ว วัสดุชนิดโลหะกลายเป็นสิ่งสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่ง.

วัสดุอิเล็กโทรเป็นหลักของทุกรัฐที่มั่นคงเทคโนโลยีแบตเตอรี่ลิเธียม, การศึกษาในปัจจุบันมุ่งเน้นไปที่วัสดุอิเล็กโทรไลของแข็งสามประเภท: โพลีเมอลิเมอร์ออกไซด์และซัลไฟด์ประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิสูงดีมีกรณีการประยุกต์ใช้ในเชิงพาณิชย์วงจรออกไซด์ ประสิทธิภาพที่ดีหนังเรื่องนี้เป็นที่เหมาะสมสำหรับโครงสร้างที่ยืดหยุ่น; ไฮโดรเจนซัลไฟด์การนำสูงสุดเป็นทิศทางหลักของอนาคต

อย่างไรก็ตามยังคงมีจำนวนของความท้าทายที่เฉพาะเจาะจงที่จะเอาชนะ:

ประการแรกการนำของอินเตอร์เฟซการนำของแบตเตอรี่ของรัฐที่มั่นคงควรจะรักษาในระดับที่เหมาะสมไม่สูงเกินไปหรือต่ำเกินไปวัสดุนี้เป็นเรื่องยากมากที่จะพัฒนา

ประการที่สองวัสดุผสมไม่พบที่ทั้งสองอย่างรวดเร็ว แต่สูงอัตราค่าใช้จ่ายวัสดุอิเล็กโทรไลของแข็งสามารถใช้ลักษณะของด้านหนึ่งอาศัยอยู่ในนั้น

"อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งมีความต้านทานไฟฟ้าสูงยังคงมีปัญหาที่ต้องแก้ไขในแง่ของความหนาแน่นของพลังงานคุณจำเป็นต้องเริ่มต้นด้วยอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งและวัสดุที่เป็นบวกและลบ ไม่มีความท้าทายเล็ก ๆ น้อย ๆ เกี่ยวกับการนำไฟฟ้าอัตราการใช้แบตเตอรี่การเตรียมแบตเตอรี่และการควบคุมต้นทุนเมื่อปัญหาเหล่านี้สามารถแก้ไขได้อย่างมีประสิทธิภาพการปฏิวัติแบตเตอรี่ใหม่จะเริ่มขึ้นในอนาคต

เนื่องจากมีปัญหามากมายใช้เวลานานแค่ไหนสำหรับแบตเตอรี่สถานะใช้เพื่อใช้พลังงานอย่างเต็มที่?

โอวหยางหมิง Gao ได้กล่าวว่าคาดว่าทั้งหมดแบตเตอรี่ลิเธียมของรัฐที่มั่นคงจะ 2025-- การพัฒนาระหว่างพฤษภาคม 2030 ในปีนี้ Shinzuo อาเบะ, ผู้จัดการทั่วไปของแผนกระบบส่งกำลังของโตโยต้ากล่าวว่าโตโยต้าคาดว่าหลังจากที่ 2020 สามารถผลิตแบตเตอรี่ของรัฐที่มั่นคง อย่างไรก็ตามหากคุณต้องการผลิตแบตเตอรี่ชนิดแข็งเป็นจำนวนมากคุณยังต้องรอจนกว่าจะถึงปี 2573 "

มันมีรากในกว่าสิบปีในอุตสาหกรรมแบตเตอรี่โจวน่านเข้ารับการรักษาไฟฟ้าครั้งแรก: 'จากประสบการณ์ที่ผ่านมากับแผนการของโตโยต้าและสถานการณ์ที่เกิดขึ้นจริงเป็นพื้นเพื่อให้บรรลุความสอดคล้องกันและบางทีอาจจะเป็นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาพวกเขาสามารถ การแนะนำของแบตเตอรี่ของรัฐที่มั่นคง แต่กำลังการผลิตที่เฉพาะเจาะจงเป็นวิธีการที่ค่าใช้จ่ายที่ไม่สามารถตอบสนองตลาด แต่ยังเล่นเครื่องหมายคำถามใหญ่.