Kif Jinsab L-Iżvilupp Kurrenti Ta 'Batteriji Solid-State?

Il-batteriji tal-istat solidu jirreferu għal batteriji prodotti bl-użu ta 'elettrodi tal-istat solidu u elettroliti tal-istat solidu. Differenti minn batteriji eżistenti f'forma ta 'likwidu, huma waħda mid-direzzjonijiet ewlenin għall-iżvilupp ta' batteriji ta 'vetturi ta' enerġija ġodda fil-futur. Riċentement, meta l-Grupp Volkswagen ħabbar ir-rapport finanzjarju tiegħu tat-tieni kwart, il-Kap Eżekuttiv tal-Grupp Volkswagen Herbert Diss qal li l-Volkswagen qed tippjana li tipproduċi b'mod indipendenti batteriji tal-istat solidu, u l-produzzjoni tal-massa tista 'tibda fl-2024 jew fl-2025. Skond il-quot nazzjonali GG; Iffrankar u Enerġija Ġdida tal-Pjan Direzzjonali tat-Teknoloġija tal-Vettura" ;, sal-2025, il-mira tad-densità tal-enerġija tal-batteriji tal-litju għal vetturi elettriċi puri hija 400Wh / kg, u l-mira fl-2030 hija 500Wh / kg. Safejn hija kkonċernata l-batterija ternarja użata ħafna bħalissa, il-konġestjoni teknika eżistenti f'dan l-istadju tagħmilha diffiċli biex jintlaħqu l-għanijiet ta 'hawn fuq.

Jekk id-densità tal-enerġija tal-batteriji tal-litju tal-enerġija għandha tikseb l-għan ta 'densità tal-enerġija akbar minn 500Wh / kg kif skedat, is-sistema tal-batterija tal-elettrolit likwidu eżistenti tista' tkun mingħajr saħħa. Bħala r-rotta tat-teknoloġija tal-batterija tal-ġenerazzjoni li jmiss għal 500Wh / kg, ir-riċerka u l-iżvilupp ta 'sistema ta' batterija fi stat solidu saret domanda riġida. L-iżvilupp fit-tul medju u fit-tul tal-industrija tal-karozzi tal-enerġija l-ġdida jeħtieġ riservi tekniċi ġodda, u batteriji tal-jone tal-litju tal-istat solidu huma mistennija li jsiru r-rotta dominanti tat-teknoloġija għall-ġenerazzjoni li jmiss ta 'batteriji tal-litju tal-enerġija tal-karozzi. Mhix biss direzzjoni ta 'żvilupp importanti għal batteriji sekondarji fil-futur, iżda wkoll kompitu importanti fil-preżent.

X'inhuma l-vantaġġi tal-batteriji tal-istat solidu meta mqabbla mal-batteriji ternarji? L-ewwelnett, f'termini ta 'densità ta' enerġija, it-tieqa elettrokimika ta 'elettroliti organiċi użati bħalissa f'batteriji tal-jone tal-litju ternarji u oħrajn hija limitata, u huwa diffiċli li tkun kompatibbli ma' anodi tal-litju tal-metall u materjali tal-katodu b'potenzjal għoli żviluppati ġodda. Madankollu, elettroliti solidi ġeneralment għandhom kapaċità elettrika usa 'minn elettroliti organiċi. It-tieqa kimika tgħin biex iżżid aktar id-densità tal-enerġija tal-batterija. It-tieni, f'termini ta 'volum, peress li l-elettrolit huwa sostitwit b'elettrolit solidu, il-volum ta' batterija solida jkun iżgħar taħt l-istess densità ta 'enerġija. Bl-istess ammont ta 'enerġija, batteriji tal-istat solidu jsiru iżgħar. Fiċ-ċirkostanza li d-densità tal-enerġija tibqa 'l-istess, il-massa u l-volum tal-batterija tal-istat solidu bl-istess ċarġ ikunu iżgħar minn dik tal-batterija tal-elettrolit likwidu. Mhux dan biss, minħabba li m'hemm l-ebda elettrolit fil-batterija tal-istat solidu, huwa iktar faċli li tissiġillaha. Meta tużah f'tagħmir fuq skala kbira bħal karozzi, mhux meħtieġ li żżid tubi addizzjonali tat-tkessiħ, kontrolli elettroniċi, eċċ., Li jiffranka l-ispejjeż filwaqt li jnaqqas il-piż tiegħu stess. Wara li tuża elettrolit solidu, l-elettrodu negattiv tal-grafita jista 'jiġi sostitwit b'litju metalliku, li jnaqqas b'mod sinifikanti l-piż tal-batterija kollha.

Mill-perspettiva tat-tqassim tal-batteriji tal-istat solidu f'diversi pajjiżi, Toyota hija aktar avvanzata fit-teknoloġija. Hija nediet batteriji ta 'l-istat solidu tas-sulfid fl-2010. Fl-2014, id-densità ta' l-enerġija tal-prototip sperimentali tal-batterija&# 39 laħqet 400Wh / kg. Minn Frar 2017, il-privattivi relatati mal-batterija tal-istat solidu tat-Toyota&# 39 laħqu 30, ferm ogħla minn kumpaniji oħra. Skond l-eżekuttivi tat-Toyota, Toyota se tirrealizza l-industrijalizzazzjoni ta 'batteriji solidi ta' sulfide fl-2020. Barra minn hekk, Samsung kisbet ukoll ċerti riżultati, billi tuża elettroliti solidi bbażati fuq sulfide biex tipproduċi 2000mAh, 175Wh / kg laminat sekondarju solidu batterija.

Il-kumpanija domestika CATL hija wkoll relattivament matura f'batteriji solidi ta 'sulfide, u bħalissa qed taċċellera l-iżvilupp ta' batteriji tal-litju tal-metall solidu sulfidi kollha għall-EVs. Barra minn hekk, ta 'min jinnota li Ganfeng Lithium reċentement temm il-proġett tal-linja pilota ta' riċerka u żvilupp tal-batterija fi stat solidu tal-ewwel ġenerazzjoni, u l-kampjuni tiegħu għaddew mill-ispezzjoni taċ-Ċentru ta 'Spezzjoni tal-Karozzi tal-Istitut tar-Riċerka tal-Karozzi taċ-Ċina, u l-proġett m'għandux preċedent ta 'prattika ta' suċċess fiċ-Ċina, li hija mexxej internazzjonali L-avvanz teknoloġiku huwa mistenni li jikseb produzzjoni tal-massa fl-2019.

Meta mqabbla mal-batteriji ternarji, il-batteriji tal-istat solidu għandhom tant vantaġġi, għaliex ma kinux kapaċi jiksbu produzzjoni tal-massa? Iċ-ċavetta għall-batteriji tal-istat solidu huma materjali tal-elettroliti tal-istat solidu. L-iktar raġuni importanti għad-diffikultà fl-iżvilupp ta 'batteriji ta' stat solidu f'dan l-istadju hija n-nuqqas ta 'materjali ta' elettroliti biex jiksbu skoperti. L-ebda wieħed mill-materjali elettroliti solidi inorganiċi u polimeri elettroliti eżistenti ma għandu konduttività jonika għolja u saħħa mekkanika, iżda għandu wkoll proprjetajiet tajbin ta 'pproċessar.

Il-problemi tekniċi tal-batteriji tal-litju tal-enerġija dejjem kienu l-ostaklu li jirrestrinġi l-iżvilupp ta 'vetturi tal-enerġija ġodda, u l-ostaklu li l-batteriji tal-istat solidu huma diffiċli biex jinqasmu huwa wkoll fit-teknoloġija. Fil-kompetizzjoni ħarxa tal-lum&# 39 fl-industrija tal-batterija tal-litju tal-qawwa, il-kumpaniji li verament għandhom l-aħħar daħka ta 'spiss huma dawk li jaħkmu teknoloġiji ewlenin. Il-batteriji tal-istat solidu huma direzzjoni importanti għall-iżvilupp tat-teknoloġija fil-futur, u diġà huwa l-kunsens tal-industrija. Jekk il-kumpaniji Ċiniżi jistgħux jirbħu l-GG quot li jmiss; battalja iebsa" għad għandu bżonn l-isforzi konġunti tal-kollegi fl-industrija.