Helley: el nuevo tipo de agente conductor puede proporcionar a la batería la capacidad de atravesar el porche de conducción de iones y mejorar la relación de energía.

Con la publicación de nuevas reglas de subsidios en 2018, la reducción de costos y la mejora de la densidad energética se han convertido en el foco de atención de las empresas de baterías de energía. Sin embargo, en el proceso de aplicación real, los métodos convencionales difícilmente pueden garantizar el ciclo de vida ideal mientras mejoran la densidad de energía, y también existe el riesgo de que el calor se escape.

Entonces, ¿existe un material que pueda ayudar a aumentar la densidad de energía de una batería y al mismo tiempo garantizar que la batería sea segura, estable y se recicle de manera eficiente?

"Como regla general, para aumentar la densidad de energía de una batería, es necesario agregar más materiales activos, pero cuantos más materiales activos haya, la conductividad se vuelve problemática y se necesita la ayuda de conductores". Li keqin, vicepresidente del negocio de China de la compañía de tecnología de baterías heraeus, dijo a la red eléctrica de litio OFweek en una entrevista que las guías auxiliares deben romper el límite de pensamiento tradicional de las guías auxiliares electrónicas.

Sin embargo, los conductores electrónicos son los principales conductores en el mercado actual. Ya sea superPE, CNT o los llamados materiales de grafeno en el futuro, los conductores electrónicos siguen siendo los conductores principales. Este método hace que los electrones sean conductores, pero los iones no se mueven, afecta en gran medida la eficiencia de la conducción, desde el punto de vista de la conducción de iones para mejorar la conductividad de la batería de litio se ha convertido en una nueva idea.

Basándose en este conocimiento, la empresa de tecnología de baterías de Hollister (en lo sucesivo denominada "hollister") desarrolló una especie de serie Porocarb de aditivos funcionales de carbono sintético para baterías de iones de litio. Se sabe que el aditivo funcional de carbono sintético Porocarb tiene una porosidad interna cuidadosamente diseñada y claramente estructurada, no solo puede garantizar la conectividad electrónica dentro del electrodo, sino que también puede mejorar la conductividad iónica.

Helley: el nuevo tipo de agente conductor puede proporcionar a la batería la capacidad de atravesar el porche de conducción de iones y mejorar la relación de energía.

¿Cuáles son los efectos revolucionarios de este aditivo de carbono sintético conductor de iones en las baterías eléctricas? La red eléctrica de litio OFweek llevó a cabo una entrevista exclusiva con li keqin, vicepresidente del negocio de China de la compañía de tecnología de baterías heraeus, para resolver el secreto detrás del misterioso agente guía.

Otro enfoque es mejorar la conductividad iónica.

¿Cómo es posible romper la conducción iónica convencional?

La serie Porocarb es un polvo de carbono sintético poroso diseñado para aplicaciones electroquímicas extremadamente exigentes, lo que requiere una distribución porosa diseñada para tener una buena afinidad dinámica, dijo Likerkin.

"Tenemos un material que es iónicamente conductor, y el ión de litio promedio es un poco más grande, y convertimos las partículas de carbono sintético en partículas porosas, y las partículas en sí son lo suficientemente pequeñas y uniformes". Likerqin UTILIZA tenis y baloncesto, por ejemplo, coloque una pelota de baloncesto y docenas de pelotas de tenis en una canasta, se puede encontrar una comparación, tenis debido al tamaño pequeño de la superficie de contacto más, y más superficie de contacto su conductividad es mejor.

Además, las partículas tienen aberturas en el interior y las aberturas son uniformes. Un patrón granular consistente junto con una apertura constante permite el libre flujo de iones, mejorando la conductividad general de las baterías de litio.

De hecho, desde un punto de vista estructural, la serie Holley Porocarb estableció el punto de referencia para una nueva generación de aditivos para electrodos de batería. Porocarb tiene una porosidad interna cuidadosamente diseñada y claramente estructurada, que no solo asegura la conectividad electrónica dentro del electrodo, sino que también mejora la conductividad iónica. Los polvos de carbón poroso ayudan a construir sistemas electroquímicos avanzados, logrando un objetivo que actualmente es inalcanzable con conductores de carbón estándar.

Las baterías alimentadas aumentan la densidad de energía

La conductividad mejorada no aumenta necesariamente la densidad de energía de una batería. El polvo de carbón poroso de la serie Porocarb, utilizado como aditivo, no tiene en sí mismo las características químicas para aumentar la densidad de energía.

En casi todos los sistemas electroquímicos, la transferencia de iones y electrones estará limitada por medidas que aumenten la energía y la potencia. Si también se requiere una transferencia rápida y eficiente de iones (cinética) y electrones, esto requiere ingeniería inteligente y soluciones de materiales avanzadas.

Para mejorar la densidad de energía de la batería, los materiales inactivos en la batería deben reducirse tanto como sea posible. El aumento del grosor del electrodo es una forma de reducir la cantidad de materiales inactivos (p. Ej., Colectores de corriente), pero esto plantea más preguntas sobre la transferencia de carga y volumen, y requiere un diseño cuidadoso de la distribución de poros.

La aplicación de la serie Porocarb de Hollier mantendría el canal iónico y el suministro de electrolitos bajo la condición de aumentar la densidad de la superficie del electrodo y aumentar la densidad de compactación. En comparación con los electrodos que contienen un agente conductor común, la red de poros interconectados ayuda a que el fluido del electrodo penetre en la mayoría de los electrodos más rápidamente.

"El flujo libre de iones de litio puede aumentar en gran medida la proporción de sustancias activas y, por otro lado, reducir la proporción de otros conductores, a fin de crear objetivamente condiciones favorables para mejorar la densidad de energía de la batería". Likerqin explicó que la serie Porocarb de aditivos funcionales de carbono sintético desempeñaría un papel habilitador en la mejora del rendimiento de la batería y mejoraría los cambios estructurales internos de la batería de litio para lograr el efecto real de aumentar la densidad de energía.

Esta energía también se utiliza junto con otros materiales, como el carbono poroso con nanotubos de carbono, que son materiales electrónicos. Es como pasar una cuerda por un agujero en medio de una pelota. Esta línea es un nanotubo de carbono.

Este cambio estructural proporciona una base sólida para aumentar la densidad de compactación de las baterías de litio. Hay una serie de efectos secundarios asociados con el método convencional de compactar los electrodos, incluido el efecto sobre la conductividad y el ciclo de vida, pero este cambio estructural en realidad mejora la conductividad y el ciclo de vida.

El tóner poroso Porocarb ayuda a construir un sistema electroquímico avanzado, logrando un objetivo que actualmente no sería posible con conductores de carbono estándar. Porocarb mantendría un camino abierto dentro del electrodo, asegurando el suministro y transporte del electrolito durante el llenado y la operación, incluso mientras aumenta la densidad de la superficie y la densidad de compactación del electrodo.

En la prueba real, la batería de iones de litio de Holliver con síntesis de Porocarb de aditivos funcionales de carbono mostró las siguientes excelentes características:

1. La densidad de energía por unidad de volumen aumenta (+ 20%) a medida que aumenta la densidad de la superficie del electrodo y se reducen los componentes inactivos

2. Se mejora la conductividad de los iones, al igual que la capacidad de descarga actual (+ 50%).

3. Durante el proceso de fabricación de la batería, la tasa de llenado y formación de electrolitos se acelera, por lo que el costo de procesamiento se puede reducir (-50%).

4. La carga de doble electrodo puede reducir el 20% de los materiales inactivos

5. La transmisión de calidad uniforme y la velocidad de respuesta pueden ayudar a prolongar la vida útil de la batería.

Hollister ayuda a China a actualizar sus baterías eléctricas

Quizás para muchos personajes dentro del curso de estudios de baterías de litio, heraeus es una empresa desconocida. De hecho, el grupo tecnológico con sede en hanau, fundado en 1851, es ahora una de las empresas familiares líderes en el mundo.

Al aprovechar su experiencia en materiales y tecnología, hollis se compromete a crear soluciones de alta calidad para los clientes y ayudarlos a mejorar su competitividad a largo plazo. Los mercados de Heraeus se centran en áreas clave como la protección del medio ambiente, la energía, la salud, los vehículos de motor y las aplicaciones industriales. Su cartera de productos es extremadamente rica, que abarca desde componentes hasta sistemas de materiales integrados, ampliamente utilizados en las industrias del acero, electrónica, química, automotriz y de comunicaciones.

Según las estadísticas, los ingresos por ventas totales de heraeus alcanzaron los 21,5 mil millones de euros en el año fiscal 2016, ubicándose en la cima de la lista Fortune 500. La Gran China es uno de los tres mercados más importantes para el grupo hollis. La compañía ha estado en China durante más de 40 años, con más de 2600 empleados y 20 empresas.

"China se ha convertido en la base de fabricación de baterías de litio más grande del mundo, y las empresas chinas de baterías de energía están creciendo mucho más rápido que las de otros países". Li keqin piensa, el mercado chino de heraeus elige también básicamente por el enorme potencial que ve China. El espíritu innovador de las empresas chinas y su grado activo de mejora del rendimiento lo convierten en el mejor terreno donde los aditivos funcionales de carbono sintético como la serie Porocarb jugarían un papel.

Se sabe que actualmente los productos de la serie Porocarb de Holley han comenzado a recibir el favor de los fabricantes de baterías de energía de China, la planta de baterías de Henan, Beijing, Sichuan ha estado en el proceso de prueba. Tres empresas ya han comenzado a enviar sus productos, mientras que el mayor fabricante de baterías de energía de China se encuentra en la etapa de prueba y puesta en marcha.

Según hacken, heraeus puede proporcionar servicios personalizados para todos los niveles de carbono sintético para cumplir con los diferentes requisitos del sistema (como el grado de grafitización, el tamaño de las partículas, el tratamiento de la superficie, etc.). Para satisfacer la creciente demanda de aditivos de carbono sintético que mejorarían el rendimiento del ánodo, Holley desarrolló una serie 210 porocarocarónica completamente nueva.

Vale la pena señalar que la serie Porocarb de holliwell de aditivos funcionales de carbono sintético se exhibirá en los stands 1GB122 y 1GB123 del pabellón 1 del centro de convenciones y exposiciones de shenzhen durante la exhibición CIBF del 22 al 24 de mayo de este año. En tanto, en la tecnología BBS los días 23 y 24 de mayo, los ejecutivos de tecnología de holliday traerán un debate sobre la aplicación del producto.

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