¿Qué tan lejos está de darse cuenta de la seguridad e industrialización de la batería de litio?

La seguridad es siempre la cabeza de una espada de la batería de litio, incluida la electricidad de litio en las empresas de la cadena industrial, las instituciones de investigación y la industria para todas las partes no han escatimado esfuerzos para resolver el problema del "problema". Entre ellos, la producción de investigación de la batería de litio de estado sólido es la industria que presentó una nueva idea y un nuevo método.

Academia china de ingeniería académico Chen dijo: "en 2014 me propusieron por 5 años (batería de litio de estado sólido) la industrialización, las baterías de estado sólido es que logramos el liderazgo de la rara oportunidad, hace 40 años comenzó a estudiar en nuestro país, tenemos ".

La batería de litio de estado sólido todavía se encuentra en la etapa de desarrollo en la actualidad, ha sido parte de las empresas nacionales en la investigación técnica. Todo el proceso de investigación y desarrollo de baterías de litio de estado sólido ¿en qué etapa? ¿Qué tan lejos está de la industrialización? Este documento ayudará a los lectores a conocer más claramente todas las baterías de litio de estado sólido y su industrialización.

El principio tecnológico

Todas las baterías de litio de estado sólido, las unidades de batería, incluido el ánodo y el electrolito, adoptan el material sólido de la batería secundaria de litio, desarrollada a partir de la década de 1950, su principio de funcionamiento y el principio de baterías de iones de litio de electrolito líquido de la misma.

En la actualidad, según el electrolito, la batería de litio de estado sólido incluye principalmente dos categorías: una está compuesta por baterías de iones de litio de estado sólido de electrolito de polímero orgánico, llamada batería de polímero de litio de estado sólido; En segundo lugar está el electrolito sólido inorgánico de la batería de iones de litio, llamadas baterías de litio inorgánicas de estado sólido, se encuentran principalmente el óxido y el sulfuro.

En la estructura, todo el estado sólido más simple que las baterías de iones de litio tradicionales, las baterías de iones de litio de electrolito sólido, además de conducir iones de litio, también actúan como el papel del diafragma. Por lo tanto, en todas las baterías de litio de estado sólido, el electrolito, la sal de electrolito, el diafragma y el agente de UF no necesitan usarse como poli (fluoruro de vinilideno, simplifica enormemente los pasos de construcción de la batería.

Toda la batería de polímero de litio de estado sólido tiene la ventaja de una alta seguridad, no solo se puede preparar en varias formas, y a través de la preparación es relativamente fácil de enrollar a enrollar; La batería de litio de estado sólido inorgánico que utiliza materiales de electrolitos sólidos inorgánicos, tiene una alta resistencia mecánica, no contiene componentes volátiles inflamables, no hay fugas, buena resistencia a la temperatura.

Al mismo tiempo, es más fácil lograr una preparación a gran escala de materiales inorgánicos para satisfacer las necesidades de las baterías de gran tamaño, también se puede preparar en una película delgada, la miniaturización de la batería de litio, el ensamblaje de la película de material inorgánico, el electrolito sólido inorgánico de la batería de litio tiene una larga vida de almacenamiento y un ciclo de rendimiento.

¿Obstaculizar el problema de la industrialización?

Tecnología energética co de Jiangsu Qing Tao., LTD. (en lo sucesivo, la cerámica qing de "energía"), director de tecnología, dice el Dr. Li Zheng baterías de estado sólido para realizar la industrialización en la actualidad hay principalmente dos problemas: uno es el electrolito sólido, la conductividad iónica a temperatura ambiente no es elevado. El segundo es una interfaz de electrolito sólido entre la impedancia negativa es mayor.

Los polímeros usados actualmente, el óxido, el electrolito sólido de sulfuro son estos problemas. Específicamente, los polímeros y el rendimiento resistente al calor no son suficientes, un problema de interfaz un poco bueno, pero una ventana electroquímica deficiente más estrecha, la estabilidad, la conductividad iónica es baja; La resistencia de la interfaz de óxido es mayor, de conductividad iónica y baja; El sulfuro tiene una conductividad iónica más alta, pero las propiedades de transporte de iones de interfaz son deficientes, y la estabilidad del material en sí no es buena.

Según informes de prensa anteriores, los franceses Bollore han puesto 3500 coches de alquiler urbanos en Londres, Inglaterra. Según este lote de coches de alquiler son para el uso de vehículos eléctricos con batería de litio de estado sólido, el sistema químico para baterías Li / PEO / LFP, paquete de baterías de hasta 300 kg de peso, densidad de energía en 100 wh / kg, y después de un 1300 - ciclo, la capacidad de agua de hasta el 80%.

Los expertos técnicos de la industria de electrolitos sólidos, el estrecho rango de temperatura aplicable y los automóviles eléctricos de la compañía Bollore necesitan componentes de calefacción, batería calentada a 80 grados Celsius para activar, temperatura, conductividad eléctrica.

Arrancar directamente el motor con automóviles ordinarios puede arrancar, la temperatura de la batería aumenta este proceso no solo es un problema, y consumirá energía, lo que puede conducir a una reducción significativa en la densidad de energía efectiva de la batería en general. Al mismo tiempo, como resultado del rendimiento de la energía de la batería de polímero sólido es deficiente, por lo que en el uso real, se necesita un supercondensador de alta potencia.

Los defectos más obvios se basan en la ventana de estabilidad electroquímica del electrolito sólido del polímero PEO más estrecha, generalmente en los siguientes 4 v, la selección positiva del material del único LFP correspondiente, su densidad de energía general hace que sea difícil para ellos alcanzar 300 wh / kg.

Empresas para diseñar activamente

Aunque las baterías de estado sólido que utilizan electrolitos sólidos también enfrentan muchos problemas, esto no afecta la industrialización de la confianza de las baterías de estado sólido. Y por una de las dificultades, muchas empresas abren el modo de investigación y desarrollo de tecnología.

El electrolito sólido de sulfuro es una importante dirección de desarrollo de la era Ningde. Las baterías de estado sólido de azufre tienen los problemas de interfaz positiva y negativa de la reacción de interfaz. Para que la interfaz del ánodo pueda resolver los métodos de modificación del revestimiento del ánodo, y la interfaz del cátodo puede estar en una superficie de metal de litio para formar una capa estable de capa amortiguadora.

Práctica, problemas de conductividad iónica y sulfuro de contacto, mala estabilidad del aire y el agua, el agua no solo después de liberar gas venenoso de sulfuro de hidrógeno, y el olor es muy maloliente, si los problemas en el proceso de uso del automóvil, la gente no puede poder pagar.

Ningde era de la nueva tecnología energética co., LTD. Chengdu, dijo el Dr. Liang Ningde era presionando en caliente para mejorar el contacto de la interfaz para aumentar la conductividad iónica general del sistema de batería, y se mejoraron los estudios del material de sulfuro, mejorar la estabilidad del mismo, hacia la industrialización aún más.

Pero la fabricación es un gran desafío, el proceso de producción, el método de proceso y el método de producción tradicional de la batería de iones de litio era completamente diferente, ninguna edad ha hecho que una serie de investigación y desarrollo de materiales, en el camino de la industrialización de las baterías de estado sólido sea positiva diseño.

"Todos los caminos conducen a Roma", en el desarrollo de todas las opciones de ruta de electrolito de batería de litio de estado sólido, cada empresa tendrá su propia elección. Li Zheng dijo que la ruta técnica de la energía Tao clara está hecha de polímero y el material compuesto de óxido, aunque la pieza puede evitar los problemas comunes del electrolito de polímero sólido, pero aún necesita mejorar, lo correspondiente es negativo también debe cambiar.

La industria existe un consenso de que la industrialización aún es demasiado pronto para hablar de la batería de litio de estado sólido ahora, debido a su forma, un conjunto completo de materiales, equipos, procesos aún no está maduro, incluso sin equipos de producción. Si bien Li Zheng reveló que al comienzo de Qing Tao, la energía establecida es producir el propósito de todas las baterías de litio de estado sólido, formar un conjunto completo de verificación del nombre de la compañía de equipos se ha completado, está en el registro industrial y comercial.

Investiga la alta producción de analistas del instituto de electricidad de litio (GGII), la densidad de energía de las baterías de estado sólido del valor teórico es muy alta, pero la capacidad de ingeniería actual no es suficiente, todo el paquete en 100-200 wh / kg, también tiene el muy gran espacio de promoción. Para realizar la industrialización a gran escala de las baterías de estado sólido, son importantes los avances tecnológicos, y el material, el proceso y el equipo requieren la correspondiente ascensión.

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