By hoppt
Batteriji ta 'stat solidu: ir-rotta tal-batterija tal-ġenerazzjoni li jmiss
Fl-14 ta 'Mejju, skont "The Korea Times" u rapporti oħra tal-midja, Samsung qed tippjana li tikkoopera ma' Hyundai biex tiżviluppa vetturi elettriċi u tipprovdi batteriji tal-enerġija u partijiet oħra tal-karozzi konnessi għal vetturi elettriċi Hyundai. Il-midja tbassar li Samsung u Hyundai dalwaqt se jiffirmaw memorandum ta 'ftehim mhux vinkolanti dwar il-provvista tal-batterija. Huwa rrappurtat li Samsung introduċa l-aħħar batterija ta 'stat solidu tagħha għal Hyundai.
Skont Samsung, meta l-batterija prototip tagħha tkun iċċarġjata kompletament, tista 'tippermetti karozza elettrika biex issuq aktar minn 800 kilometru kull darba, b'ħajja taċ-ċiklu tal-batterija ta' aktar minn 1,000 darba. Il-volum tiegħu huwa 50% iżgħar minn batterija tal-jone tal-litju tal-istess kapaċità. Għal din ir-raġuni, il-batteriji tal-istat solidu huma kkunsidrati bħala l-aktar batteriji tal-enerġija adattati għall-vetturi elettriċi fl-għaxar snin li ġejjin.
Fil-bidu ta 'Marzu 2020, l-Istitut Samsung għall-Istudju Avvanzat (SAIT) u ċ-Ċentru ta' Riċerka Samsung tal-Ġappun (SRJ) ippubblikaw "Batteriji tal-metall tal-litju ta 'l-istat solidu ta' enerġija għolja b'ċiklu twil attivati bil-fidda" fir-rivista "Enerġija tan-Natura". -Anodi komposti tal-karbonju" introduċew l-aħħar żvilupp tagħhom fil-qasam tal-batteriji solidi.
Din il-batterija tuża elettrolit solidu, li ma jaqbadx f'temperaturi għoljin u tista 'wkoll tinibixxi t-tkabbir ta' dendriti tal-litju biex tevita short circuits tat-titqib. Barra minn hekk, juża saff kompost tal-fidda-karbonju (Ag-C) bħala l-anodu, li jista 'jżid id-densità tal-enerġija għal 900Wh/L, għandu ħajja ta' ċiklu twil ta 'aktar minn 1000 ċiklu, u effiċjenza coulombic għolja ħafna (ċarġ u l-effiċjenza tal-iskarigu) ta '99.8%. Jista 'jsuq il-batterija wara ħlas wieħed. Il-karozza vvjaġġat 800 kilometru.
Madankollu, is-SAIT u l-SRJ li ppubblikaw id-dokument huma istituzzjonijiet ta 'riċerka xjentifika aktar milli Samsung SDI, li jiffoka fuq it-teknoloġija. L-artikolu jiċċara biss il-prinċipju, l-istruttura u l-prestazzjoni tal-batterija l-ġdida. Huwa preliminarjament iġġudikat li l-batterija għadha fl-istadju tal-laboratorju u se tkun diffiċli biex tipproduċi bil-massa f'perjodu qasir.
Id-differenza bejn il-batteriji fi stat solidu u l-batteriji tal-jone tal-litju likwidu tradizzjonali hija li jintużaw elettroliti solidi minflok elettroliti u separaturi. Mhuwiex meħtieġ li jintużaw anodi tal-grafita interkalati bil-litju. Minflok, il-litju tal-metall jintuża bħala l-anodu, li jnaqqas in-numru ta 'materjali tal-anodu. Batteriji ta 'enerġija b'densità ogħla ta' enerġija tal-ġisem (> 350Wh/kg) u ħajja itwal (> 5000 ċiklu), kif ukoll funzjonijiet speċjali (bħal flessibilità) u rekwiżiti oħra.
Il-batteriji tas-sistema l-ġdida jinkludu batteriji ta 'stat solidu, batteriji tal-fluss tal-litju, u batteriji tal-metall-arja. It-tliet batteriji ta 'stat solidu għandhom il-vantaġġi tagħhom. L-elettroliti tal-polimeri huma elettroliti organiċi, u l-ossidi u s-sulfidi huma elettroliti taċ-ċeramika inorganiċi.
Meta wieħed iħares lejn il-kumpaniji globali tal-batteriji tal-istat solidu, hemm start-ups, u hemm ukoll manifatturi internazzjonali. Il-kumpaniji huma waħedhom fis-sistema tal-elettroliti bi twemmin differenti, u m'hemm l-ebda tendenza ta 'fluss tat-teknoloġija jew integrazzjoni. Fil-preżent, xi rotot tekniċi huma qrib il-kundizzjonijiet tal-industrijalizzazzjoni, u t-triq għall-awtomazzjoni ta 'batteriji ta' stat solidu kienet għaddejja.
Kumpaniji Ewropej u Amerikani jippreferu sistemi ta 'polimeru u ossidu. Il-kumpanija Franċiża Bolloré ħadet it-tmexxija fil-kummerċjalizzazzjoni ta 'batteriji solidi bbażati fuq polimeri. F'Diċembru 2011, il-vetturi elettriċi tagħha mħaddma b'batteriji ta 'polimeru ta' stat solidu ta '30kwh + capacitors elettriċi b'saff doppju daħlu fis-suq tal-karozzi kondiviż, li kien l-ewwel darba fid-dinja. Batteriji kummerċjali solidi għall-EVs.
Sakti3, manifattur tal-batterija ta 'l-istat solidu ta' l-ossidu ta 'film irqiq, ġie akkwistat mill-ġgant Brittaniku ta' l-apparat domestiku Dyson fl-2015. Huwa soġġett għall-ispiża tal-preparazzjoni ta 'film irqiq u d-diffikultà ta' produzzjoni fuq skala kbira, u ma kien hemm l-ebda massa prodott ta 'produzzjoni għal żmien twil.
Il-pjan ta 'Maxwell għal batteriji ta' stat solidu huwa li tidħol fis-suq tal-batteriji żgħar l-ewwel, tipproduċihom bil-massa fl-2020, u tużahom fil-qasam tal-ħażna tal-enerġija fl-2022. Għall-fini ta 'applikazzjoni kummerċjali rapida, Maxwell jista' l-ewwel jikkunsidra li jipprova semi- batteriji solidi fi żmien qasir. Xorta waħda, batteriji semi-solidi huma aktar għaljin u jintużaw primarjament f'oqsma ta 'domanda partikolari, li jagħmlu applikazzjonijiet fuq skala kbira diffiċli.
Prodotti ta 'ossidu mhux irqiq għandhom prestazzjoni ġenerali eċċellenti u bħalissa huma popolari fl-iżvilupp. Kemm Taiwan Huineng kif ukoll Jiangsu Qingdao huma plejers magħrufa f’din il-binarju.
Kumpaniji Ġappuniżi u Koreani huma aktar impenjati biex isolvu l-problemi ta 'industrijalizzazzjoni tas-sistema tas-sulfid. Kumpaniji rappreżentattivi bħal Toyota u Samsung aċċelleraw l-iskjerament tagħhom. Il-batteriji tal-istat solidu tas-sulfide (batteriji tal-litju-kubrit) għandhom potenzjal ta 'żvilupp kolossali minħabba d-densità għolja tal-enerġija u l-ispiża baxxa tagħhom. Fosthom, it-teknoloġija tat-Toyota hija l-aktar avvanzata. Ħarreġ batteriji Demo ta 'livell ta' ampere u prestazzjoni elettrokimika. Fl-istess ħin, użaw ukoll LGPS b'konduttività ogħla fit-temperatura tal-kamra bħala l-elettrolit biex jippreparaw pakkett ta 'batteriji akbar.
Il-Ġappun nieda programm ta' riċerka u żvilupp fuq livell nazzjonali. L-aktar alleanza promettenti hija Toyota u Panasonic (Toyota għandha kważi 300 inġinier involuti fl-iżvilupp ta 'batteriji solidi). Qalet li se tikkummerċjalizza batteriji solidi fi żmien ħames snin.
Il-pjan ta 'kummerċjalizzazzjoni ta' batteriji ta 'stat solidu kollu żviluppat minn Toyota u NEDO jibda bl-iżvilupp ta' batteriji ta 'stat solidu kollu (batteriji ta' l-ewwel ġenerazzjoni) bl-użu ta 'materjali LIB pożittivi u ta' ħsara eżistenti. Wara dan, Se juża materjali pożittivi u negattivi ġodda biex iżżid id-densità tal-enerġija (batteriji tal-ġenerazzjoni li jmiss). Toyota hija mistennija li tipproduċi prototipi ta 'vetturi elettriċi fi stat solidu fl-2022, u Se tuża batteriji fi stat solidu f'xi mudelli fl-2025. Fl-2030, id-densità tal-enerġija tista' tilħaq 500Wh/kg biex tikseb applikazzjonijiet ta 'produzzjoni tal-massa.
Mill-perspettiva tal-privattivi, fost l-aqwa 20 applikant għall-privattivi għal batteriji tal-litju fi stat solidu, il-kumpaniji Ġappuniżi ammontaw għal 11. Toyota applikaw għall-aktar, u laħqu 1,709, 2.2 darbiet dik tat-tieni Panasonic. L-aqwa 10 kumpaniji huma kollha Ġappuniżi u Koreani t'Isfel, inklużi 8 fil-Ġappun u 2 fil-Korea t'Isfel.
Mill-perspettiva tat-tqassim globali tal-privattivi tal-privattivi, il-Ġappun, l-Istati Uniti, iċ-Ċina, il-Korea t'Isfel u l-Ewropa huma l-pajjiżi jew reġjuni ewlenin. Minbarra l-applikazzjonijiet lokali, Toyota għandha l-aktar numru sinifikanti ta 'applikazzjonijiet fl-Istati Uniti u fiċ-Ċina, li jammontaw għal 14.7% u 12.9% tal-applikazzjonijiet totali tal-privattivi, rispettivament.
L-industrijalizzazzjoni ta 'batteriji ta' stat solidu f'pajjiżi hija wkoll taħt esplorazzjoni kostanti. Skont il-pjan tar-rotta teknika taċ-Ċina, fl-2020, Se tirrealizza gradwalment elettrolit solidu, sintesi ta 'materjal ta' katodu ta 'enerġija speċifika għolja, u teknoloġija ta' kostruzzjoni ta 'liga tal-litju ta' struttura ta 'qafas tridimensjonali. Se jirrikonoxxi manifattura ta 'kampjuni ta' batterija waħda b'kapaċità żgħira ta '300Wh/kg. Fl-2025, it-teknoloġija tal-kontroll tal-interface tal-batterija fi stat solidu se tirrealizza kampjun ta 'batterija waħda ta' kapaċità kbira ta '400Wh/kg u teknoloġija tal-grupp. Huwa mistenni li l-batteriji fi stat solidu u l-batteriji tal-litju-kubrit jistgħu jiġu prodotti bil-massa u promossi fl-2030.
Il-batteriji tal-ġenerazzjoni li jmiss fil-proġett ta 'ġbir ta' fondi IPO ta 'CATL jinkludu batteriji ta' stat solidu. Skont ir-rapporti ta 'NE Times, CATL tistenna li tikseb produzzjoni tal-massa ta' batteriji fi stat solidu mill-inqas sal-2025.
B'mod ġenerali, it-teknoloġija tas-sistema tal-polimeru hija l-aktar matura, u jitwieled l-ewwel prodott ta 'livell EV. In-natura kunċettwali u li tħares 'il quddiem tagħha qanqlet l-aċċelerazzjoni tal-investiment fir-riċerka u l-iżvilupp minn dawk li waslu tard, iżda l-limitu ta' fuq tal-prestazzjoni jirrestrinġi t-tkabbir, u taħlit b'elettroliti solidi inorganiċi se jkun soluzzjoni possibbli fil-futur; ossidazzjoni; Fis-sistema materjali, l-iżvilupp ta 'tipi ta' film irqiq huwa ffokat fuq l-espansjoni tal-kapaċità u l-produzzjoni fuq skala kbira, u l-prestazzjoni ġenerali tat-tipi mhux tal-film hija aħjar, li hija l-fokus tar-riċerka u l-iżvilupp attwali; Is-sistema tas-sulfid hija l-aktar sistema promettenti ta 'batteriji ta' stat solidu fil-qasam tal-vetturi elettriċi, Iżda f'sitwazzjoni polarizzata b'kamra massiva għat-tkabbir u teknoloġija immatura, is-soluzzjoni ta 'kwistjonijiet ta' sigurtà u kwistjonijiet ta 'interface hija l-fokus tal-futur.
L-isfidi li jiffaċċjaw il-batteriji fi stat solidu jinkludu prinċipalment:
Il-batteriji tal-litju-kubrit, l-arja tal-litju, u sistemi oħra jeħtieġ li jissostitwixxu l-qafas kollu tal-istruttura tal-batterija, u hemm aktar u aktar problemi sinifikanti. L-elettrodi pożittivi u negattivi tal-batteriji tal-istat solidu jistgħu jkomplu jużaw is-sistema attwali, u d-diffikultà tar-realizzazzjoni hija relattivament ċkejkna. Bħala t-teknoloġija tal-batterija tal-ġenerazzjoni li jmiss, il-batteriji ta 'stat solidu għandhom sigurtà u densità ta' enerġija ogħla u se jsiru l-uniku mod fl-era ta 'wara l-litju.
tweġiba fi żmien 6 sigħat, kwalunkwe mistoqsija hija milqugħa!
