Características de desarrollo de baterías sólidas de iones de litio e industrias relacionadas

Se puede decir que quién ha dominado la batería de potencia, quién ha dominado el vehículo de nueva energía. En el desarrollo de muchas tecnologías de baterías de energía, las baterías de litio de estado sólido se consideran el próximo viento, con el apoyo de varios expertos y académicos de primer nivel en el mundo, varias instituciones de investigación científica, empresas y una gran afluencia de fondos de investigación y desarrollo. . Las baterías de litio, una altura de mando estratégica, desde las patentes de tecnología hasta la producción en masa experimental, comenzó una dura batalla.

Alimente la industria de las baterías en el "período de primavera y otoño"

El desarrollo a largo plazo de la industria automotriz de nuevas energías requiere reservas tecnológicas. Aunque teóricamente es posible aumentar significativamente el kilometraje aumentando la carga de la batería, esto también aumenta el costo y el peso del sistema de energía. En términos de economía y seguridad, aumentar la densidad de energía de la batería es la elección correcta.

No hay duda de que las baterías de iones de litio seguirán siendo la mejor opción para la energía, la electrónica de consumo y el almacenamiento de energía de tamaño pequeño y mediano en un futuro próximo. Según la "Hoja de ruta para la conservación de energía y la tecnología de vehículos de nueva energía" de China, para 2020, el objetivo de densidad de energía para las celdas de potencia de vehículos eléctricos puros es de 300 Wh / kg, el objetivo para 2025 es 400 Wh / kg y el objetivo para 2030 es de 500 Wh / kg. Obviamente, ya sea una batería de fosfato de hierro y litio o una batería ternaria de litio, es difícil hacerlo.

De abril a julio de 2017, el autor tuvo la suerte de participar en las actividades de investigación realizadas conjuntamente por la Rama de Aplicación de Baterías de Energía de la Asociación de la Industria de Energía Física y Química de China y la Asociación de 100 Automóviles Eléctricos de China. En ese momento, la "batería de litio sólida" era solo un concepto en el pensamiento de unos pocos investigadores en China. Pero en la actualidad, muchas empresas han comenzado a hacer "grandes movimientos" en el sector de las baterías de litio sólidas, la industria de automóviles de nueva energía con ansiedad por la vida necesita con urgencia baterías de estado sólido para aplicaciones prácticas.

Destacan las baterías sólidas de litio

Las baterías sólidas de iones de litio son atractivas para la industria porque se espera que aborden dos de los "desafíos" que actualmente afectan a la industria de las baterías eléctricas: los peligros para la seguridad y la baja densidad de energía.

Xiaochengwei, investigador del 18. ° Instituto de la Corporación de Tecnología Electrónica de China, cree que el sistema de baterías industriales a largo plazo puede incluir baterías de litio sólidas, baterías de azufre de litio y baterías de aire de litio. En lo que respecta a la situación actual del mercado, algunas empresas extranjeras han desarrollado baterías de litio totalmente sólidas con una densidad de energía de 300-400Wh / kg, que se espera que se convierta en una importante dirección de desarrollo para la próxima generación de energía de alta densidad de energía. y tecnología de baterías de almacenamiento de energía.

Se entiende que, además de alta seguridad y alta densidad de energía, las baterías de litio sólido también tienen un ciclo de vida prolongado (se ha informado que la batería de metal de litio completamente sólida de película delgada puede realizar un ciclo de 45,000 veces), una amplia gama de temperaturas de funcionamiento (se espera que la temperatura máxima de funcionamiento alcance los 300 ° C o incluso más), y un ancho de ventana electroquímica (posiblemente 5 V).), con ventajas flexibles (se puede preparar en baterías de película delgada y baterías flexibles), fácil para recuperar (teóricamente sin líquido residual, relativamente fácil de manejar) y otras ventajas. Por lo tanto, la reputación de Xu Huacheng como Sr. Jizhuzongjianji cree que la próxima generación de baterías es la más cercana a la practicidad de las baterías sólidas de litio.

Además, algunos expertos creen que el equipo de producción de baterías de litio sólidas cuenta con unas 80 unidades que pueden extenderse a las baterías de litio tradicionales. Sin embargo, existen requisitos más altos en el entorno de producción. Este es sin duda otro en el proceso de comercialización de baterías sólidas de litio. Un gran beneficio.

Procesos de baterías de litio de estado sólido para diseños de empresas nacionales

Las baterías de litio sólidas se han estudiado desde la década de 1950. Sin embargo, en los primeros días, las propiedades electroquímicas, la seguridad y la fabricación de ingeniería de las baterías de litio de estado sólido no han podido cumplir con los requisitos de la aplicación. En los últimos años, se han logrado importantes avances en materiales de electrolitos sólidos, especialmente materiales de electrolitos de sulfuro, y la tecnología de baterías de litio sólido ha comenzado a atraer gradualmente la atención mundial. El litio no es fácil de ver en la realidad, pero las empresas nacionales han logrado avances sustanciales en las baterías sólidas de iones de litio.

La compañía de baterías Shijiawei, que disparó el primer tiro de la opinión pública nacional. En noviembre de 2016, las acciones de Jiawei celebraron una "primera conferencia mundial sobre baterías sólidas de litio y baterías de recarga rápida". A fines de 2017, anunció que podría producir en masa baterías de litio sólidas. Se entiende que el electrolito que utiliza la empresa es una mezcla de gel (que pertenece a la categoría de baterías de iones de litio líquidos), que también es cuestionada por la industria ya que un "estado sólido" no es una batería de litio sólida.

Yi Cheng Xineng intervino en el proceso de fabricación de la batería de litio mediante el método de adquisición. El 24 de noviembre de 2017, Yi Cheng Xineng anunció que planeaba adquirir 70 millones de yuanes en acciones de Henan Pingneng Lithium Power Company. Según la fuente, Yi Cheng Xineng, una empresa de la industria fotovoltaica con graves pérdidas en su industria principal, solo tiene una descripción conceptual de la batería de litio sólida insignia, pero no tiene soporte para datos clave como densidad de energía, seguridad. y número de ciclos. También es difícil expresar optimismo en términos de apoyo técnico al proyecto.

A diferencia de las dos empresas mencionadas anteriormente, el diseño de la industria del litio es más práctico. El 6 de diciembre de 2017, la industria del litio emitió un anuncio diciendo que planea invertir no más de 250 millones de RMB en la construcción de la línea de producción de I + D de baterías de litio sólidas de primera generación. Cabe mencionar que el Dr. Xuxiaoxiong, experto en baterías de estado sólido y ex investigador del Instituto de Materiales de la Academia de Ciencias de China, llegó a un acuerdo de cooperación estratégica con la industria del Litio, con el objetivo de lograr la industrialización de las baterías de litio sólido en tres años.

Lo que quiero presentar aquí es al Dr. Xuxiaoxiong, quien es el jefe del proyecto "batería de almacenamiento de energía de iones de litio totalmente sólida" en el campo de nueva energía "Duodécimo Plan Quinquenal" del Ministerio de Ciencia y Tecnología. Ha estado comprometido durante mucho tiempo con el desarrollo de la tecnología de baterías de estado sólido. La información pública muestra que hasta ahora ha solicitado más de 30 patentes (6 patentes internacionales y 27 patentes chinas), de las cuales 11 patentes han sido autorizadas.

Además, las empresas de la cadena de la industria de las baterías también están actuando activamente. La era Ningde, BYD, Bic Battery, Wotema, Zhongtian Technology y Dangsheng Technology tienen el diseño de baterías sólidas de litio. Entre ellos, en la era Ningde, se llevaron a cabo trabajos de investigación y desarrollo relevantes en la dirección de baterías de estado sólido a base de polímeros y sulfuros, y se lograron avances preliminares. El Grupo de Tecnología Zhongtian y el Instituto de Energía de la Academia China de Ciencias de Qingdao firmaron un contrato para desarrollar baterías de litio totalmente sólidas de alto rendimiento.

El autor cree que la acumulación de tecnología de las empresas nacionales en el campo de las baterías de litio sólido no es tan buena como la de los gigantes extranjeros, pero las baterías y empresas relacionadas que ocupan las primeras posiciones en China están llevando a cabo reservas de tecnología. La promoción de la industria de baterías de energía de China en este campo está a la vanguardia del mundo. Aunque la producción en masa sigue siendo poco realista hasta 2020, como dijo el académico Chenliquan de la Academia China de Ingeniería, "si la densidad de energía aumenta aún más, debe considerarse a partir de ahora. baterías de litio sólidas". Dijo que debemos apoyar firmemente la desarrollo e industrialización de baterías de litio sólidas, de modo que la industria de baterías de litio de China de la delantera. ¡El desarrollo de la batería de litio sólida, urgente!

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