Entwicklungseigenschaften von festen Lithium-Ionen-Batterien und verwandten Industrien

Man kann sagen, wer die Powerbatterie beherrscht, wer das neue Energiefahrzeug beherrscht. Bei der Entwicklung vieler Energiebatterietechnologien werden Festkörper-Lithiumbatterien als der nächste Wind angesehen, der von einer Reihe von Top-Experten und Wissenschaftlern der Welt, mehreren wissenschaftlichen Forschungseinrichtungen, Unternehmen und einem großen Zufluss von Forschungs- und Entwicklungsgeldern unterstützt wird . Lithiumbatterien, eine strategische Höhe, Von Technologiepatenten bis zur experimentellen Massenproduktion begann ein harter Kampf.

Power Battery Industry in "Frühling und Herbst"

Die langfristige Entwicklung der neuen Energieindustrie erfordert technologische Reserven. Obwohl es theoretisch möglich ist, die Laufleistung durch Erhöhen der Batterieladung signifikant zu erhöhen, erhöht dies auch die Kosten und das Gewicht des Stromversorgungssystems. In Bezug auf Wirtschaftlichkeit und Sicherheit ist die Erhöhung der Batterieenergiedichte die richtige Wahl.

Es besteht kein Zweifel, dass Lithium-Ionen-Batterien in naher Zukunft die beste Option für Strom, Unterhaltungselektronik und kleine und mittlere Energiespeicher bleiben werden. Laut Chinas "Fahrplan für Energieeinsparung und neue Energiefahrzeugtechnologie" liegt das Energiedichteziel für reine Kraftfahrzeug-Kraftzellen bis 2020 bei 300 Wh / kg, das Ziel für 2025 bei 400 Wh / kg und das Ziel für 2030 beträgt 500 Wh / kg. Unabhängig davon, ob es sich um eine lithiumeisenphosphatbatterie oder eine ternäre Lithiumbatterie handelt, ist dies offensichtlich schwierig.

Von April bis Juli 2017 hatte der Autor das Glück, an den Forschungsaktivitäten teilzunehmen, die gemeinsam von der Abteilung für Batterieanwendungen der China Chemical and Physical Power Industry Association und der China 100 Electric Cars Association durchgeführt wurden. Zu dieser Zeit war die "feste Lithiumbatterie" nur ein Konzept im Denken einiger Forscher in China. Gegenwärtig haben viele Unternehmen begonnen, sich im Bereich der festen Lithiumbatterien "stark zu bewegen". Die neue Energieautobranche mit Lebensangst benötigt dringend Festkörperbatterien für praktische Anwendungen.

Lithium-Festbatterien fallen auf

Feste Lithium-Ionen-Batterien sind für die Industrie attraktiv, da von ihnen erwartet wird, dass sie zwei der "Herausforderungen" bewältigen, denen sich die Energiebatterieindustrie derzeit gegenübersieht: Sicherheitsrisiken und niedrige Energiedichte.

Xiaochengwei, ein Forscher am 18. Institut der China Electronic Technology Corporation, glaubt, dass das langfristige industrielle Batteriesystem feste Lithiumbatterien, Lithiumschwefelbatterien und Lithiumluftbatterien umfassen kann. In Bezug auf die aktuelle Marktsituation haben einige ausländische Unternehmen vollfeste Lithiumbatterien mit einer Energiedichte von 300 bis 400 Wh / kg entwickelt, die voraussichtlich eine wichtige Entwicklungsrichtung für die nächste Generation von Strom mit hoher Energiedichte darstellen werden und energiespeicherbatterietechnologie.

Es versteht sich, dass Lithium-Feststoffbatterien neben hoher Sicherheit und hoher Energiedichte auch eine lange Lebensdauer haben (von der Dünnschicht-Vollfeststoff-Lithiummetallbatterie wurde berichtet, dass sie 45.000 Mal zyklisch betrieben werden kann), eine große Reichweite von Betriebstemperaturen (die maximale Betriebstemperatur wird voraussichtlich 300 ° C oder noch höher erreichen) und einer elektrochemischen Fensterbreite (möglicherweise 5 V).) mit flexiblen Vorteilen (Kann zu Dünnschichtbatterien und flexiblen Batterien verarbeitet werden), einfach zu gewinnen (theoretisch keine Abfallflüssigkeit, relativ einfach zu handhaben) und andere Vorteile. Daher ist Xu Huachengs Ruf als Jizhuzongjianji der Ansicht, dass die nächste Generation von Batterien der Praktikabilität fester Lithiumbatterien am nächsten kommt.

Darüber hinaus glauben einige Experten, dass die Produktionsanlagen für feste Lithiumbatterien etwa 80 Einheiten umfassen, die auf herkömmliche Lithiumbatterien erweitert werden können. Es gibt jedoch höhere Anforderungen in der Produktionsumgebung. Dies ist zweifellos ein weiterer Prozess bei der Vermarktung fester Lithiumbatterien. Ein großer Vorteil.

Inländische Unternehmenslayouts Festkörper-lithium-batterie-Prozess

Feste Lithiumbatterien wurden seit den 1950er Jahren untersucht. In den frühen Tagen konnten die elektrochemischen Eigenschaften, die Sicherheit und die technische Herstellung von Festkörper-Lithiumbatterien die Anwendungsanforderungen jedoch nicht erfüllen. In den letzten Jahren wurden große Durchbrüche bei Festelektrolytmaterialien erzielt, insbesondere bei Sulfidelektrolytmaterialien, und die Festlithiumbatterietechnologie hat allmählich weltweite Aufmerksamkeit erregt. Lithium ist in der Realität nicht leicht zu erkennen, aber inländische Unternehmen haben bei soliden Lithium-Ionen-Batterien erhebliche Fortschritte erzielt.

Die Batteriefirma Shijiawei, die den ersten Schuss der inländischen öffentlichen Meinung abfeuerte. Im November 2016 veranstaltete die Jiawei-Aktie eine "weltweit erste Konferenz über feste Lithiumbatterien und schnell aufladbare Batterien". Ende 2017 gab das Unternehmen bekannt, dass es feste Lithiumbatterien in Massenproduktion herstellen kann. Es versteht sich, dass der von dem Unternehmen verwendete Elektrolyt eine Gelmischung ist (die zur Kategorie der flüssigen Lithium-Ionen-Batterien gehört), die von der Industrie auch als "Festkörper" in Frage gestellt wird und keine feste Lithiumbatterie ist.

Yi Cheng Xineng schnitt durch das Akquisitionsverfahren in den Herstellungsprozess von Lithiumbatterien ein. Am 24. November 2017 gab Yi Cheng Xineng bekannt, dass 70 Millionen Yuan an Aktien der Henan Pingneng Lithium Power Company erworben werden sollen. Laut der Quelle hat Yi Cheng Xineng, ein Unternehmen der Photovoltaikbranche mit schwerwiegenden Verlusten in seiner Hauptbranche, nur eine konzeptionelle Beschreibung der Flaggschiff-Festlithiumbatterie, unterstützt jedoch keine Schlüsseldaten wie Energiedichte und Sicherheit und Anzahl der Zyklen. Es ist auch schwierig, Optimismus in Bezug auf die technische Unterstützung des Projekts auszudrücken.

Im Gegensatz zu den beiden oben genannten Unternehmen ist das Layout der Lithiumindustrie praktischer. Am 6. Dezember 2017 gab die Lithiumindustrie bekannt, dass sie nicht mehr als 250 Mio. RMB in den Bau der Forschungs- und Entwicklungslinie für feste Lithiumbatterien der ersten Generation investieren will. Es ist erwähnenswert, dass Dr. Xuxiaoxiong, ein Experte für Festkörperbatterien und ehemaliger Forscher des Instituts für Materialien der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, eine strategische Kooperationsvereinbarung mit der Lithiumindustrie geschlossen hat, um die Industrialisierung von Festlithiumbatterien innerhalb von drei Jahren zu erreichen Jahre.

Was ich hier vorstellen möchte, ist Dr. Xuxiaoxiong, Leiter des Projekts "Vollfeste Lithium-Ionen-Speicher-Energiebatterie" im neuen Energiefeld "Zwölfter Fünfjahresplan" des Ministeriums für Wissenschaft und Technologie. Er engagiert sich seit langem für die Entwicklung der Festkörperbatterietechnologie. Aus öffentlichen Informationen geht hervor, dass bisher mehr als 30 Patente (6 internationale Patente und 27 chinesische Patente) angemeldet wurden, von denen 11 Patente genehmigt wurden.

Darüber hinaus handeln auch Unternehmen der Batterieindustrie aktiv. Die Ningde-Ära, BYD, Bic Battery, Wotema, Zhongtian Technology und Dangsheng Technology haben alle das Layout von soliden Lithiumbatterien. Unter ihnen wurden in der Ningde-Ära relevante Forschungs- und Entwicklungsarbeiten in Richtung Festkörperbatterien auf Polymer- und Sulfidbasis durchgeführt und vorläufige Fortschritte erzielt. Die Zhongtian Technology Group und das Qingdao Energy Institute der Chinesischen Akademie der Wissenschaften haben einen Vertrag zur Entwicklung von Hochleistungs-Vollfeststoff-Lithiumbatterien unterzeichnet.

Der Autor ist der Ansicht, dass die technologische Anhäufung inländischer Unternehmen im Bereich der festen Lithiumbatterien nicht so gut ist wie die ausländischer Giganten, aber die Batterien und verwandten Unternehmen, die in China an der Spitze stehen, verfügen über Technologiereserven. Die Förderung der chinesischen Batterieindustrie in diesem Bereich steht weltweit an vorderster Front. Obwohl die Massenproduktion bis 2020 noch unrealistisch ist, sagte der Akademiker Chenliquan von der Chinesischen Akademie für Ingenieurwissenschaften: "Wenn die Energiedichte weiter erhöht wird, muss dies von nun an berücksichtigt werden. Feste Lithiumbatterien." Er sagte, dass wir die Entwicklung und Industrialisierung von festen Lithiumbatterien, so dass Chinas Lithiumbatterieindustrie an der Spitze steht. Die Entwicklung einer soliden Lithiumbatterie ist dringend!

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