Kurze Beschreibung der Entwicklung von Schnelllade- und Festkörperbatterien

Guangzhou Automobile gab offiziell seinen Eintritt in das Feld der Leistungsbatterien bekannt.

Diese Nachricht besagte, dass klein nicht klein ist, dass groß nicht sehr groß ist, weil das Antriebsbatteriepaket bereits der allgemeine Trend ist, schließlich gibt es keine Batteriepaket-Designtechnologie, es gibt keine Möglichkeit, über Forschung und Entwicklung zu sprechen.

Verglichen mit der neuen Lithium-Elektrotechnik, die kurzfristig kaum in großem Maßstab angewendet werden kann, hat die Verbesserung des Designs der Leistungszellenstruktur praktischere Vorteile. Sie wissen, vom Monomer zum Batteriesystem ist das schwache Glied der heimischen neuen Energieindustrie.

Langfristig ist die Verbesserung der Leistung von Elektrofahrzeugen durch Innovation von Batteriesystemen der grundlegende Weg zur Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit. Die Entwicklung des gegenwärtigen Batteriesystems ist hauptsächlich in zwei Uhren unterteilt, eine ist die Richtung der hohen spezifischen Energie, die durch feste Batterien und ternäre Nickel dargestellt wird; Die andere ist die Richtung der hohen Vergrößerung, die durch schnelles Laden dargestellt wird.

Die Erhöhung der Energiedichte stand im In- und Ausland seit jeher im Fokus der Forschung. Die Hochleistungsrichtung spiegelt sich hauptsächlich in hochleistungsbatterien und schnell aufladbaren Batterien wider. Es ist populärer in Hybridautos und einigen Teilsektoren. Israels 5-minütige Flash-Black-Technologie, die die Welt im letzten Jahr schockierte, ist typisch für diese Richtung. Darüber hinaus ist Japans Toshiba in diesem Bereich ebenfalls sehr prominent, und China wird von Mikromakromacht angeführt.

"Die Ausdauer ist nicht genug, schnelles Laden", obwohl schnelles Laden bis zu einem gewissen Grad die Angst vor Verbrauchermeilen erheblich lindern kann, wurde es jedoch von der Industrie kritisiert, da das Netz stark belastet ist. In jüngster Zeit haben Japans Toshiba und Porsche jedoch Durchbrüche im Bereich des Schnellladens erzielt, die möglicherweise den Weg für das Schnellladefeld weisen.

Hier ein Blick auf neue Technologien und Ereignisse in der Lithiumindustrie in dieser Woche.

1, Toshiba neue Generation SCiB Autobatterie Laden 6 Minuten weiter 320 km

Vor einigen Tagen gab Toshiba offiziell bekannt, dass es erfolgreich eine neue Generation von lithium-ionen-batterien für SCiB-Fahrzeuge entwickelt hat, die die Vorteile einer hohen Energiedichte und eines schnellen Ladevorgangs bietet. Laut den offiziellen Messdaten von Toshiba (japanischer JC08-Standard) kann dieser neue Typ von lithium-ionen-akkus 6 Minuten aufladen und 320 Kilometer zurücklegen, was dem Dreifachen herkömmlicher lithium-ionen-akkus entspricht.

Auf der offiziellen Website von Toshiba wurde in der Ankündigung angegeben, dass das Unternehmen 2008 Super Charged Battery (SCiB) auf den Markt gebracht hat. Es verwendet Lithiumtitanat als negative Elektrode und kann ein schnelles Laden und Entladen mit einer Lebensdauer von bis zu 15.000 erreichen. Es kann auch in einer Umgebung von minus 30 ° C verwendet werden.

Durch technische Forschung und Entwicklung hat Toshiba eine Lithium-Ionen-Batterie mit Titannioboxid als negativem Elektrodenmaterial auf dieser Basis entwickelt, deren Lithium-Ionen-Speicherkapazität doppelt so hoch ist wie die von Graphit als lithium-batterie mit negativem Kathodenmaterial. Zur gleichen Zeit zeigte Toshiba auch eine Probe einer neuen Lithiumbatterie, 50 Ah, nur 111 mm x 194 mm x 14,5 mm. Es wird berichtet, dass der Ladevorgang in 6 Minuten 90% des Stroms erreichen kann und die Lithiumbatterie herkömmlicher Elektrofahrzeuge in 30 Minuten nur mit 80% gefüllt werden kann, selbst wenn sie schnell gefüllt wird.

Es wird berichtet, dass die neue Generation von Lithiumbatterien nach 5.000-maligem Laden und Entladen immer noch mehr als 90% der Batteriekapazität aufrechterhalten kann und die Verlustrate extrem niedrig ist. Darüber hinaus kann eine schnelle Befüllung auch bei einer niedrigen Temperatur von minus 10 ° C erreicht werden. Laut Toshiba sind die neue Titan-Nioboxid-Anode und die neue Generation von SCiB-Batterien ein disruptiver Fortschritt, der voraussichtlich erhebliche Auswirkungen auf die Lebensdauer und Leistung von Elektrofahrzeugen haben wird. Es wird berichtet, dass die neue Generation von SCiB-Batterien voraussichtlich 2019 kommerziell sein wird.

Anmerkungen: Bevor die Hitze von Festkörperbatterien anstieg, stand die Schnellladetechnologie immer im Mittelpunkt der Unternehmensforschung, es wurden jedoch keine praktischen Fortschritte erzielt, da es schwierig ist, Energiedichte, Lebensdauer und Lebensdauer zu berücksichtigen Sicherheit unter der Voraussetzung, schnelles Laden zu gewährleisten. Was im Bereich des Schnellladens in China herausragend ist, ist die Mikromakromacht. Die Leistung ist relativ umfassend, aber noch weit davon entfernt, von den Verbrauchern akzeptiert zu werden. Die nächste Generation von Lithiumbatterien vom Energietyp, die durch Festkörperbatterien repräsentiert werden, hat jedoch nicht den Grad der Industrialisierung erreicht. Es ist immer noch schwer zu sagen, wer in Zukunft einen Marktvorteil erzielen wird. Der Autor persönlich ist der Ansicht, dass Schnellladebatterien besser für Hybridmodelle sowie andere spezielle Unterteilungsbereiche geeignet sind.

2, Technologie zur Verlängerung der Lebensdauer von Brennstoffzellen

Der Kernfaktor, der die Leistung von Festoxidbrennstoffzellen bestimmt, ist die Kathode, bei der eine Sauerstoffreduktionsreaktion stattfindet, üblicherweise unter Verwendung eines Oxids mit einer Perowskitstruktur (ABO3) in der Kathode. Obwohl Calciumtitanoxid im ersten Betrieb eine hohe Leistung aufweist, nimmt seine Leistung mit der Zeit ab, was seine langfristige Verwendung einschränkt. Insbesondere die für den Kathodenbetrieb erforderlichen Bedingungen des Hochtemperaturoxidationszustands führen zu einer Oberflächentrennung, bei der sich die zweite Phase wie Strontiumoxid (SrOx) auf der Oxidoberfläche ansammelt, was zu einer Abnahme der Elektrodenleistung führt.

Unter Verwendung von Computerchemie und experimentellen Daten beobachtete das Team von Professor WooChulu Jung vom Department of Materials Science and Engineering, dass der lokale Kompressionszustand um das Sr-Atom im Perowskit-Elektrodengitter die Festigkeit der Sr-O-Bindung verringerte und dadurch die Trennung förderte von Strontium. Das Team stellte fest, dass die lokale Variation der Spannungsverteilung in Calciumtitanoxid die Hauptursache für die Strontiumoberflächentrennung war. Basierend auf diesen Erkenntnissen fügte das Team dem Oxid verschiedene Metallgrößen hinzu, um die Gitterverformung im Kathodenmaterial zu kontrollieren und die Strontiumentmischung wirksam zu hemmen.

Professor WooChulu Jung sagte: "Diese Technologie kann erreicht werden, indem dem Materialsynthesevorgang eine kleine Menge Metallatome hinzugefügt werden, ohne dass zusätzliche Prozesse erforderlich sind. Ich hoffe, dass diese Technologie bei der Entwicklung langlebiger Calciumtitanoxid-Elektroden wirksam sein wird."

Anmerkungen: Die Lebensdauer von Brennstoffzellen ist tatsächlich sehr kompliziert. Das derzeit größte Problem wird durch die Betriebsbedingungen von Autos verursacht. Die Stromänderungen, die durch Starten und Stoppen, Beschleunigen und Abbremsen verursacht werden, sind für die Dämpfung von Membranelektroden schwerwiegend. Aus diesem Grund verwenden Brennstoffzellenfahrzeuge derzeit Hybridantriebssysteme, da die Batterie die Auswirkungen von Stromänderungen auf Brennstoffzellen tragen und verringern kann. Daher ist der Goldgehalt einfach aufgrund der experimentellen Forschung an der Brennstoffzelle selbst zur Verlängerung der Lebensdauer nicht hoch oder der tatsächliche Nutzen ist sehr gering.

3, superschnelles Laden Mission Ladespannung kann 800V erreichen

Porsche sagte, dass MissionE ein ultraschnelles Hochdruckladesystem von 800 V verwenden wird. Verglichen mit dem populäreren 400-V-Ladesystem kann es die Ladezeit theoretisch um das Doppelte verkürzen, sodass MissionE 20 Minuten lang aufladen und 400 Kilometer zurücklegen kann. Es reicht aus, von Nanjing nach Shanghai zu fahren. Im Vergleich zum herkömmlichen Auftanken sind 20 Minuten nicht unannehmbar. Es ist erwähnenswert, dass es zwei Hauptlösungen für das Hochspannungs-Schnellladen und das Niederspannungs-Schnellladen auf Smartphones gibt. Für Elektrofahrzeuge ist dies aufgrund der höheren Anforderungen an das Niederspannungs-Schnellladen für die Kabeltragfähigkeit ähnlich. So entschied sich Porsche schließlich für Hochdruck-Schnellladung.

Porsche Mission hat die Spannung einiger elektronischer Fahrzeugsteuerungssysteme auf 48 V erhöht, wodurch mehr Leistung für verwandte Komponenten bereitgestellt werden kann, gefolgt von Leistungsverbesserungen. Ähnliche Praktiken sind bereits in Bentley Bentayga aufgetreten. Wie bei anderen fahrzeugunterstützten Systemen wird es auf dem Standard 12V gehalten.

Kommentare: Tatsächlich gibt es einige Engpässe beim Schnellladen. Der erste ist die Schnellladetechnologie des Akkus selbst, gefolgt von Hochleistungsladestapeln. Diese beiden Punkte wurden jedoch nicht effektiv gelöst. Die von Porsche eingeführte 800-V-Schnellladung kann unter den gegebenen Bedingungen nicht in großem Maßstab eingesetzt werden. Es ist eher eine Demonstration. Aber zumindest die fortschrittliche Technologie von Porsche beweist, dass es in Zukunft möglich ist, schnell aufzuladen.

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