Wie weit ist es von der Verwirklichung der Sicherheit und Industrialisierung von Lithiumbatterien entfernt?

Sicherheit ist immer Lithiumbatterie Kopf eines Schwertes, einschließlich Lithiumstrom auf die Industriekette Unternehmen, Forschungseinrichtungen und Industrie zu allen Parteien haben keine Mühe gescheut, um das Problem des "Problems" zu lösen. Unter anderem ist die Forschungsproduktion von Festkörper-Lithiumbatterien die Industrie eine neue Idee und neue Methode vorgestellt.

Die chinesische Akademie der Ingenieurakademiker Chen sagte: "Im Jahr 2014 wurde ich für 5 Jahre (Festkörper-Lithium-Batterie) Industrialisierung vorgeschlagen, Festkörper-Batterien ist, dass wir den Vorsprung der seltenen Gelegenheit erreichen, begann vor 40 Jahren in unserem zu studieren Land haben wir. "

Festkörper-Lithium-Batterie befindet sich derzeit noch in der Entwicklungsphase, war Teil inländischer Unternehmen in der technischen Forschung. Alle Forschungs- und Entwicklungsprozesse für Festkörper-Lithiumbatterien in welchem Stadium? Wie weit ist es von der Industrialisierung entfernt? Dieses Papier wird den Lesern helfen, alle Festkörper-Lithiumbatterien und ihre Industrialisierung besser zu kennen.

Das Technologieprinzip

Alle Festkörper-Lithiumbatterien, die Batterieeinheiten, einschließlich Anode, Elektrolyt, sind alle aus dem festen Material der aus den 1950er Jahren entwickelten Lithium-Sekundärbatterie, ihrem Funktionsprinzip und dem Prinzip der Flüssigelektrolyt-Lithium-Ionen-Batterien.

Gegenwärtig umfassen Festkörperlithiumbatterien gemäß dem Elektrolyten hauptsächlich zwei Kategorien: eine besteht aus Festkörperlithiumionenbatterien aus organischem Polymerelektrolyten, die als Festkörperlithiumpolymerbatterien bezeichnet werden; Zweitens ist anorganischer Festelektrolyt der Lithium-Ionen-Batterie, genannt anorganische Festkörper-lithium-batterien, gibt es hauptsächlich das Oxid und Sulfid.

Auf der Struktur, alle Festkörper einfacher als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien, Lithium-Ionen-Batterien Festelektrolyt zusätzlich zu leitenden Lithium-Ionen, spielen auch die Rolle der Membran. Daher müssen in allen Festkörper-Lithiumbatterien der Elektrolyt, das Elektrolytsalz, die Membran und das UF-Mittel nicht wie Polyvinylidenfluorid verwendet werden, was die Herstellungsschritte der Batterie erheblich vereinfacht.

Alle Festkörper-lithium-polymer-batterien haben den Vorteil einer hohen Sicherheit, können nicht nur in verschiedenen Formen hergestellt werden und sind durch die Herstellung relativ einfach zu rollen. Anorganische Festkörper-Lithiumbatterie unter Verwendung anorganischer Festelektrolytmaterialien, hat eine hohe mechanische Festigkeit, enthält keine brennbaren, flüchtigen Bestandteile, es gibt keine Leckage, gute Temperaturbeständigkeit.

Gleichzeitig kann eine leichter zu erreichende Herstellung von anorganischen Materialien in großem Maßstab erreicht werden, um die Anforderungen der großen Batterien zu erfüllen, und es kann auch ein dünner Film hergestellt werden, die Lithiumbatterie-Miniaturisierung, Zusammenbau eines anorganischen Materialfilms, anorganischer Festelektrolyt einer Lithiumbatterie hat eine lange Haltbarkeit und Zyklusleistung.

Das Industrialisierungsproblem behindern?

Jiangsu Qing Tao Energietechnologie Co., LTD. (im Folgenden als "Energie" -Qing-Keramik bezeichnet), Chief Technology Officer, sagt Dr. Li Zheng Festkörperbatterien, um die Industrialisierung zu realisieren. Derzeit gibt es hauptsächlich zwei Probleme: Zum einen den Festelektrolyten, den die Ionenleitfähigkeit bei Raumtemperatur nicht aufweist hoch. Die zweite ist eine Festelektrolytgrenzfläche zwischen der negativen Impedanz ist größer.

Derzeit verwendete Polymere, Oxid, Sulfid-Festelektrolyt sind diese Probleme. Insbesondere sind die Polymere und die hitzebeständige Leistung nicht ausreichend, ein wenig gutes Grenzflächenproblem, aber schlechtes elektrochemisches Fenster enger, Stabilität, Ionenleitfähigkeit gering; Der Oxidgrenzflächenwiderstand ist größer, die Ionenleitfähigkeit und niedrig; Sulfid mit höherer Ionenleitfähigkeit, aber schlechten Grenzflächenionentransporteigenschaften und der Stabilität des Materials selbst ist nicht gut.

Hatte frühere Medienberichte, die französische Bollore hat 3500 städtische Mietwagen in London, England, platziert. Nach dieser Charge von Mietwagen sind für die Verwendung von Festkörper-Lithium-Batterie-Elektrofahrzeug, das chemische System für Li / PEO / lfp-batterien, Batteriepack bis 300 kg Gewicht, Energiedichte in 100 Wh / kg und nach a 1300 - Zyklus, die Wasserkapazität von bis zu 80%.

Technische Experten der Festelektrolytindustrie, der enge Temperaturbereich und die Elektroautos der Firma Bollore benötigen Heizkomponenten, eine auf 80 Grad Celsius erhitzte Batterie zur Aktivierung, Temperatur und elektrische Leitfähigkeit.

Das direkte Starten des Motors mit gewöhnlichen Autos kann auslösen, wobei die Batterietemperatur diesen Prozess nicht nur stört, sondern auch Energie verbraucht, was zu einer signifikanten Verringerung der effektiven Energiedichte des gesamten Batteriepacks führen kann. Gleichzeitig ist aufgrund der festen Polymerbatterie die Leistung schlecht, so dass im tatsächlichen Gebrauch Bedarf und Hochleistungs-Superkondensator.

Offensichtlichere Defekte beruhen auf dem engeren elektrochemischen Stabilitätsfenster des PEO-Polymer-Festelektrolyten, im Allgemeinen in den folgenden 4 V, der positiven Materialauswahl des entsprechenden einzigen LFP, dessen Gesamtenergiedichte es für sie schwierig macht, 300 wh / kg zu erreichen.

Unternehmen aktiv zu gestalten

Festkörperbatterien, die Festelektrolyt verwenden, sind zwar auch mit vielen Problemen konfrontiert, dies hat jedoch keinen Einfluss auf die Industrialisierung des Vertrauens der Festkörperbatterien. Und für eine der Schwierigkeiten öffnen viele Unternehmen den Modus für Technologieforschung und -entwicklung.

Der Sulfid-Festelektrolyt ist eine wichtige Entwicklungsrichtung der Ningde-Ära. Schwefel-Festkörperbatterien haben die positiven und negativen Grenzflächenprobleme der Grenzflächenreaktion. Für die Anodengrenzfläche können die Anodenbeschichtungsmodifizierungsverfahren gelöst werden, und die Kathodengrenzfläche kann sich in einer Lithiummetalloberfläche befinden, um eine stabile Schicht einer Pufferschicht zu bilden.

Praxis, Sulfid und Ionenleitfähigkeit von Kontaktproblemen, schlechte Stabilität von Luft und Wasser, das Wasser würde nicht nur nach Freisetzung von giftigem Schwefelwasserstoffgas, und der Geruch ist sehr stinkend, wenn die Probleme bei der Verwendung von Auto, Menschen nicht können sich leisten.

Ningde-Ära der neuen Energietechnologie Co., LTD. Chengdu, sagte Dr. Liang Ningde Ära durch Heißpressen, um den Grenzflächenkontakt zu verbessern, um die Gesamtionenleitfähigkeit des Batteriesystems zu erhöhen, und Studien des Sulfidmaterials wurden verbessert, verbessern die Stabilität davon, in Richtung der weiteren Industrialisierung.

Die Herstellung ist jedoch eine große Herausforderung. Der Produktionsprozess, die Prozessmethode und die traditionelle Produktionsmethode für Lithium-Ionen-Batterien waren völlig unterschiedlich. Das Alter hat eine Reihe von Materialforschungen und -entwicklungen im Hinblick auf die Industrialisierung von Festkörperbatterien positiv gemacht Layout.

"Alle Wege führen nach Rom" Bei der Entwicklung aller Festkörper-Lithiumbatterie-Elektrolytpfade hat jedes Unternehmen seine eigene Wahl. Li Zheng sagte, der technische Weg der klaren Tao-Energie besteht aus Polymer und dem Oxidverbindungsmaterial, obwohl der Teil die üblichen Probleme des festen Polymerelektrolyten vermeiden kann, aber noch verbessert werden muss, muss sich der entsprechende negative auch ändern.

In der Branche herrscht Einigkeit darüber, dass die Industrialisierung noch zu früh ist, um über Festkörper-Lithiumbatterien zu sprechen, da aufgrund ihrer Form ein vollständiger Satz von Materialien, Geräten und Prozessen noch nicht ausgereift ist, selbst keine Produktionsanlagen. Während Li Zheng offenbarte, dass zu Beginn des Qing Tao etablierte Energie darin besteht, den Zweck aller Festkörper-Lithiumbatterien zu erzeugen, ist ein vollständiger Satz von Gerätefirmen-Namensprüfungen abgeschlossen, der in der industriellen und kommerziellen Registrierung enthalten ist.

Forschung hohe Produktion von Lithium-Elektrizität-Institut (GGII) Analysten, Festkörperbatterien Energiedichte des theoretischen Wertes ist sehr hoch, aber die derzeitige technische Fähigkeit ist nicht genug, das gesamte Paket in 100-200 wh / kg, hat auch die sehr großer Werbebereich. Um die groß angelegte Industrialisierung von Festkörperbatterien zu realisieren, sind kritische technologische Durchbrüche erforderlich, und Material, Prozess und Ausrüstung erfordern einen entsprechenden Aufstieg.

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