¿Cuáles tienen baterías de estado sólido o baterías líquidas ventajosas?

¿Cuáles tienen baterías de estado sólido o baterías líquidas ventajosas?

Dado que China se ha convertido en el mercado de vehículos eléctricos más grande del mundo, la industria de las baterías de energía también se ha desarrollado rápidamente. La producción y las ventas de baterías de litio aumentan año tras año.

Sin embargo, a medida que la industrialización de las baterías de litio madura gradualmente, el estado subsidia los subsidios para vehículos y baterías de nueva energía hasta que se derogue la política. El desarrollo de la industria actual y la implementación de políticas plantean nuevas demandas sobre la densidad energética de las baterías. La tendencia de desarrollo de las baterías eléctricas se está moviendo hacia un lado más seguro y que consume más energía.

¿Las baterías de metal de litio de estado sólido son la mejor solución para la densidad de energía?

"Las baterías sólidas de metal de litio son la mejor solución para la densidad de energía". Hu Qichao, fundador y director ejecutivo de Massachusetts Solid Energy Company, cree que desde la tendencia de desarrollo de la tecnología actual de baterías de litio, desde la perspectiva del desarrollo de rutas, las baterías de metal de litio de estado sólido son la solución óptima para la densidad de energía. El estado de la batería actual se está moviendo de un estado líquido a un estado sólido en una dirección más segura.

Entonces, ¿cuál es más ventajoso que las baterías de estado sólido y las baterías líquidas?

La batería de litio líquida tradicional se llama acertadamente "batería de tipo oscilante". Los dos extremos de la mecedora son los polos positivo y negativo de la batería, y el medio es el electrolito (líquido). El ion de litio es como un excelente atleta. Corre de un lado a otro entre los dos extremos de la mecedora. Durante el movimiento de los iones de litio del polo positivo al polo negativo al polo positivo, se completa el proceso de carga y descarga de la batería. El principio de una batería de estado sólido es el mismo, excepto que su electrolito es sólido y su densidad y estructura permiten que se acumulen más iones cargados en un extremo, conduciendo más corriente, aumentando así la capacidad de la batería.

Por lo tanto, con la misma cantidad de electricidad, la batería de estado sólido se volverá más pequeña. No solo eso, debido a que no hay electrolito en las baterías de estado sólido, el sellado se vuelve más fácil. Cuando se usa en equipos grandes como automóviles, no es necesario agregar tubos de enfriamiento adicionales, controles electrónicos, etc., mientras se ahorran costos y se reduce el peso. Además, en términos de densidad de energía, la tecnología de las baterías de litio se está desarrollando a partir de una mayor densidad de energía de los iones de litio al litio metálico.

Hu Qichao introdujo que la batería de metal de litio de estado sólido en la que él y el equipo están trabajando actualmente se entiende de manera análoga, juntando la batería universal actual del teléfono inteligente y la batería. Las baterías de metal de litio de estado sólido tienen la mitad del tamaño de las primeras, pero la cantidad de electricidad almacenada es la misma. Además, la batería es más liviana y tiene un costo de batería más bajo. En la actualidad, las baterías de metal sólido puro se utilizan generalmente en campos de gama relativamente alta, como militares, satélites y drones.

Avance en la investigación básica del control de la formación de dendrita de litio, la industrialización del metal de litio está a la espera

En el mercado de las baterías, las baterías de litio ocupan rápidamente el mercado en virtud de su seguridad, larga vida útil, bajo costo de mantenimiento, peso ligero, carga y descarga completas y sin efecto memoria.

Sin embargo, durante el uso de la batería de litio, puede producirse una reacción electroquímica interna irreversible, como la descomposición del electrolito, la desactivación del material activo, el colapso de las estructuras positivas y negativas y la reducción del número de inserciones y desintercalaciones de iones de litio. resultando en una disminución en la capacidad. Especialmente en los requisitos actuales de carga rápida, cuanto mayor es el voltaje de carga y descarga y mayor es la temperatura, más rápido disminuye la capacidad de la batería de litio, y el deterioro de la vida útil de la batería es un desafío en la industria.

"El metal de litio puede superar el rendimiento del electrodo negativo de carbono de silicio y grafito, y puede hacerse más pequeño". Hu Qichao introdujo que el control de la tecnología de dendrita de litio, basada en una solución de electrolito sólido, puede resolver el problema de la descomposición de la vida en gran medida. . Sin embargo, en la actualidad, el costo de las baterías de metal de litio de estado sólido es relativamente alto y es más adecuado para aplicaciones que son más livianas y menos conscientes de los costos.

De hecho, la Massachusetts Solid Energy Company de los Estados Unidos es actualmente una de las pocas compañías de baterías en el mundo que puede lograr una densidad de energía de batería de más de 500Wh, y actualmente es la única fábrica de baterías que logra un suministro de producción en masa.

Se entiende que en 2012, Hu Qichao fundó SolidEnergy después de graduarse del MIT y comenzó la investigación de baterías secundarias de metal de litio, que aumentaron la densidad de energía al doble de la de las baterías tradicionales de iones de litio. Ha recaudado más de $ 50 millones en reconocidas instituciones de capital de riesgo en EE. UU. Y Asia. En el primer semestre de 2012, Hu Qichao ganó el Premio de Energía Limpia del Departamento de Energía de los Estados Unidos y el segundo lugar en el Concurso Nacional de Plan de Negocios de Energía Limpia. En el mismo año, también fue seleccionado por la revista Forbes como uno de los 30 científicos destacados menores de 30 años.

En 2017, SolidEnergy lanzó la primera generación de Hermes (High Energy Rechargeable MetalCellsforSpace), la batería secundaria más liviana del mundo con una densidad de energía de 480Wh / kg, que puede desencadenar una nueva ronda de revolución de la batería en el transporte terrestre y aéreo. Hu Qichao dijo que en el futuro, SolidEnergy está listo para poner esta tecnología en el espacio, la defensa, los drones de consumo, los teléfonos inteligentes, los equipos portátiles y los vehículos eléctricos. Se avecina un nuevo modelo de industrialización del metal litio.

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