Kapasite dünyanın en yüksek seviyesidir! Japonya'nın Tonsewan Üniversitesi yeni bir atılım yaptı
Arayüz Haber Stajyeri Muhabiri | Luo Rong
Japonya'daki Tokyo Teknoloji Üniversitesi, tam sağlam bir pil kapasitesini dünyanın en üst seviyesine çıkarıyor.
Son zamanlarda, Japonya Tokyo Teknoloji Üniversitesi Özel Profesörü'nden oluşan araştırma ekibi, tam katı pillerin hızlı şarj performansını ve kapasitesini başarıyla geliştirdi. Araştırma, temel materyallerin yeni gelişimi ve üretim süreçlerinin yeniden araştırılması yoluyla gerçekleştirildi ve ilgili makaleler Amerikan "Science" dergisinde yayınlandı.
Tam katı pil, yeni bir pil tipidir. Diğer pillerden farklı olarak, sıvı elektrolit yoktur, ancak bir polimer, oksit veya sülfür bunu katı elektrolit olarak kullanır.
Küresel katı piller de araştırma ve geliştirme aşamasındadır. Ana teknik zorluklar, iyon iletkenliğini büyük ölçüde azaltmak ve şarj performansını etkilemek için elektrolit kullanmamayı içerir; katı elektrolitler ve büyük iç direnç arasındaki zayıf temastır.
Tokyo endüstrisi Japonya'da yukarıda belirtilen araştırmalar, yüksek iyon iletkenliğine sahip katı bir elektrolit tasarlamak için yüksek entropi malzemeleri kullandı. Bilinen lityum hızlı iyon iletkeninin bileşenlerini artırarak, lityum iyon iletkenliği yaklaşık 2.3- 3.8 kattır. , pil şarj süresini kısaltabilir. Bu, pil şarj performansını etkileyen göstergelerin, şu anda dünyanın en yüksek seviyesi olan mevcut geleneksel pil ile karşılaştırıldığında 3,8 kat artabileceği anlamına gelir.
Ek olarak, araştırma ekibi üretim sürecini geliştirdi. Negatif elektrot geleneksel grafit yerine lityum metal kullanıyor, böylece pozitif kutup kapasitesi mevcut birim elektrot alanına kıyasla 1,8 kat artıyor. Santimetre kare başına tam -çözücü -stat pilin pil kapasitesi, dünyanın en yüksek seviyesi olan 20 mAh'dan fazladır.
Pil kapasitesi, pilin performansını ölçmek için önemli performans göstergelerinden biridir. Belirli bir durumda salınan pilin genellikle AH'ye dayandığını gösterir. Pil kapasitesi ne kadar büyük olursa, enerji yoğunluğu o kadar yüksek olur.
Enerji yoğunluğu, belirli bir alanda veya kaliteli malzemede depolanan enerjinin boyutunu ifade eder ve aynı zamanda pil performansının önemli bir göstergesidir. Şu anda, üçlü pozitif malzemenin lityum pili 350 Wh/kg enerji yoğunluğudur.
Mevcut güç pil pazarında, sıvı lityum piller hala baskındır. Çin Bilimler Akademisi akademisyeni olan Sun Shigang, mevcut lityum pillerin enerji yoğunluğunun teorik sınıra yakın olduğunu söyledi. Son on yılda, sıvı lityum pillerin enerji yoğunluğu 2-3 kat artmıştır. Sıvı lityum pillerle karşılaştırıldığında, katı durum piller yüksek enerji yoğunluğu, yüksek güvenlik ve uzun hizmet ömrü avantajlarına sahiptir ve genellikle yeni nesil güç pil teknolojisi olarak kabul edilir.
2022'de ABD Havacılık ve Uzay Ajansı (NASA), araştırma ve geliştirme tarafından geliştirilen başarılı katı pilin enerji yoğunluğunun 500 WH/kg'a ulaştığını açıkladı; bu yıl Mart ayında Xiaomi, katı pilin araştırma ve geliştirilmesinde açıkladı. Laboratuardaki alan. İlerleme, katı -stat pillerin enerji yoğunluğu 1000 WH/L'yi aştı.
Son yıllarda, Çinli bilim adamları da dahil olmak üzere akademide katı -devlet pillerinin bazı yeni başarıları ortaya çıktı.
2021'de Harvard Üniversitesi'nden Çinli bir profesör olan Li Xin ve öğrencisi Ye Luhan, 10.000 kez yeniden kullanılabilen ve şarj hızı mümkün olan en kısa sürede 3 dakika olan yeni bir çok katmanlı lityum metal katı pil geliştirdi. Araştırma makaleleri, Mayıs 2021'de bu yeni katı pilin ilkelerini doğadaki ilgili makalelerde yayınladı.
2022'de, Japonya'nın Yokohama Ulusal Üniversitesi'nde Profesör Naoaki Yabuuchi liderliğindeki bir bilim adamı ekibi, güçlü stabiliteye sahip yeni bir pozitif elektrot malzemesi geliştirdi ve tam sağlam bir pil hariç geliştirildi. Araştırma sonuçları "Doğa" yayınının "Doğal Malzemeleri" nde yayınlanmıştır.
"Guangming Daily" raporuna göre, Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi Profesör Ma Ying, yeni bir tür katı elektrolit -oksijen klorür lityumunu araştırdı ve sentezledi. ancak maliyet, sanayileşme için uygun olan ikincisinin%4'ünden azdır. Araştırma bu yıl 27 Haziran'da ünlü uluslararası akademik dergi "Nature · İletişim" de yayınlandı.
Katı lityum pil sanayileşme yolunda Japon şirketleri daha agresiftir. Toyota, bu yılın Haziran ayının başında, katı -devlet pillerinin ticarileştirilmesi için en son planı duyurdu. 2027 gibi erken bir tarihte Toyota, katı pillerle donatılmış elektrikli araçları piyasaya koyacak. 10'dan daha az bir sürede 1200 kilometre sürebilir dakikalar.
Nissan, 2028'de katı -State Piles ile donatılmış ilk kütle tarafından üretilen modeli başlatmayı planlıyor; Honda, 2024'te katı durum pillerinin deneysel üretim hattını etkinleştirmeyi planlıyor. Üretilen pilin ikinci yarısında başlatılan modelde kullanılacak. 2020'ler. Üretim hattına yapılan yatırım 430100 milyon yen (yaklaşık 2.1 milyar yuan) ulaşacak.
Şu anda, Çin'in sağlam pil endüstrisi zincirinin yukarı ve aşağı yönünde konuşlandırılan bir dizi pil şirketi, araç şirketi ve bilimsel araştırma enstitü bulunmaktadır. Bununla birlikte, tüm -olid -state pillerin teknik zorluğuna ve maliyetine dayanarak, çoğu Çinli şirket yarı -soluktan katı duruma kadar kademeli bir Ar -Ge rotası benimsemektedir. Mevcut duyuru çoğunlukla yarı -solid pil üzerinde yoğunlaşmıştır.
Eksik istatistiklere göre, A -Key Pazarı'nda, sağlam pil endüstrisinde Ningde Times (300750.sz), Ganfeng Lityum Endüstrisi (01772.HK), Wei Lan Yeni Enerji, Qing Tao ile 60'tan fazla listelenen şirket var. Enerji, vb. Temsilciler yarı -soluk pil sanayileşmesi elde etmişlerdir.
Yarı katı pil, karışık bir lityum lityum pilidir. Hücreler sıvı elektrolitin bir kısmını içerir ve içerik yaklaşık%5-%10'dur.
Wei Lan New Energy, bu yılın başında 360 WH/kg'lık enerji yoğunluğu ile ilk yarı -solid pil hücrelerini Weilai Otomobil'e teslim etti.
Qing Tao Energy Bu yılın başlarında, SAIC Group tarafından geliştirilen yarı -soluk pilin, yıl boyunca SAIC Group'un bağımsız markasının yeni modeline 1000 kilometreden fazla uygulanacağını ve büyük ölçekli kitle üretimi elde etmeyi planlayacağını açıkladı. 2025'te.
Yüksek endüstri lityum pillerin verilerine göre, 2022'de Çin'de katı pil gönderilmesi yaklaşık 0.4 GWh idi.
Çin Post Securities, katı -devlet pillerinin şu anda bebeklik döneminde olduğunu ve sanayileşmenin hala zaman aldığını söyledi. Çin'in sağlam pil gönderilerinin 2030'da 251.1 GWH'ye ulaşması ve pazar büyüklüğünün 20 milyar yuan'a ulaşması bekleniyor.
