2017'de lityum pil endüstrisindeki on teknolojik ilerleme
Çin Otomobil Üreticileri Birliği'nin verilerine göre Ocak-Kasım 2017 arasında yeni enerji araçlarının üretimi ve satışı bir önceki yıla göre% 50,4 ve% 52,8 artışla 633.000 ve 605.000 olarak gerçekleşti.Yeni enerjili araç pazarının popülaritesi lityum pil endüstrisinin gelişimini büyük ölçüde hızlandırdı. , Hammaddelerden sonraki uygulamalara kadar sayısız fırsat ve zorluğun önünü açar. Bunların arasında, güç pil teknolojisi anahtardır.
2017 yılına dönüp baktığımızda, lityum pil endüstrisi araştırmalarında birçok teknolojik ilerleme kaydedilmiş ve uzun ısıya ve soğuğa dayanıklı ve düşük patlamaya dayanıklı güvenlik fiyatlarına sahip lityum piller daha az ulaşılamaz hale gelmiştir. Editör, 2017 yılında lityum pillerin en sıcak on teknolojik yeniliğini saydı ve birlikte lityum pil endüstrisinin geleceğini dört gözle bekliyoruz.
Zhejiang Üniversitesi'nin yeni alüminyum grafen süper pili: uzun ısıya ve soğuğa dayanıklı ömür, 5 saniye şarj ve 2 saat konuşma
Observer.com'da 24 Aralık'ta yayınlanan bir rapora göre, yakın zamanda Zhejiang Üniversitesi Polimer Bilimi ve Mühendisliği Bölümü'nden mükemmel bir ekip yeni bir alüminyum-grafen pil geliştirdi ve ilgili araştırma sonuçları Science Advances'ta yayınlandı.
Resim kaynağı: Zhejiang Üniversitesi resmi Weibo
Bu pil, yüksek sıcaklıklara ve şiddetli soğuğa dayanıklı olarak tanımlanabilecek eksi 40 santigrat derece ila 120 santigrat derece arasındaki bir ortamda çalışabilir. Eksi 30 santigrat derecelik bir ortamda, bu yeni tip pil, bozulma olmadan 1.000 kez şarj ve deşarj performansına ulaşabilir ve 100 santigrat derece bir ortamda 45.000 kararlı döngüye ulaşabilir. Ve bu yeni tip batarya esnektir, 10.000 kez büküldükten sonra kapasitesi tamamen korunur. Ayrıca bu yeni tip pil, hücre aleve maruz kalsa bile alev almaz veya patlamaz.
Resim kaynağı: Zhejiang Üniversitesi resmi Weibo
Araştırmacılar, mevcut pozitif elektrot özgül kapasitesinin, çıkış voltajının ve yüzey yükünün iyileştirme için geniş bir alana sahip olduğunu ve enerji yoğunluğunun lityum iyon pillerinkine uymak için yeterli olmadığını söyledi.Gelecekte, yüksek güç yoğunluğunu sürdürmek temelinde enerji yoğunluğunu daha da artırmak gerekiyor. . Ek olarak, mevcut klasik iyonik sıvı elektrolitler daha pahalıdır.Daha ucuz elektrolitler bulunursa, alüminyum iyon pillerin ticari beklentileri daha geniş olacaktır.
Şangay Seramik Enstitüsü yeni bir yüksek sıcaklığa dayanıklı lityum iyon pil ayırıcısı geliştirdi
2 Kasım'da Şanghay Seramik Enstitüsü'nün resmi web sitesinde yer alan bir rapora göre, Çin Bilimler Akademisi Şangay Seramik Enstitüsü'nde araştırmacı olan Zhu Yingjie liderliğindeki bir ekip, Huazhong Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden Profesör Hu Xianluo liderliğindeki bir ekiple çalıştı. Yeni inorganik refrakter kağıdın araştırma çalışmasına dayanarak, yeni bir tip hidroksiapatit ultra uzun nanotel bazlı yüksek sıcaklıklı lityum iyon pil ayırıcısı geliştirildi. İlgili araştırma sonuçları "Advanced Materials" üzerinde yayınlanmış ve bir buluş patenti için başvurulmuştur.
Resim kaynağı: Şangay Seramik Enstitüsü resmi web sitesi
Pil ayırıcı, yüksek esneklik, iyi mekanik mukavemet, yüksek gözeneklilik, mükemmel elektrolit ıslatma ve adsorpsiyon performansı, yüksek termal stabilite, yüksek sıcaklık direnci, alev geciktirme ve yangına dayanıklılık gibi birçok avantaja sahiptir ve 700 ° C'lik yüksek bir sıcaklıkta muhafaza edilebilir. Yapısal bütünlüğü. Yeni bir tür hidroksiapatit ultra uzun nanotel tabanlı yüksek sıcaklık pil diyaframıyla birleştirilmiş bir pil, polipropilen diyaframla birleştirilmiş bir pilden daha iyi elektrokimyasal performans, döngü kararlılığı ve hız performansına sahiptir. Bu araştırma çalışması, lityum iyon pillerin çalışma sıcaklığı aralığını ve lityum iyon pillerin güvenliğini büyük ölçüde iyileştirmek için büyük önem taşıyor. Yeni hidroksiapatit ultra uzun nanotel tabanlı yüksek sıcaklık pil ayırıcısının, sodyum iyon pilleri, süperkapasitörler gibi diğer birçok yüksek sıcaklık pil ve enerji depolama sistemlerine de uygulanabilmesi beklenmektedir.
Japonya, geleneksel lityum iyon pillerden daha uzun hizmet ömrüne sahip yangına dayanıklı ve patlamaya dayanıklı lityum piller geliştirdi
Xinhuanet tarafından 30 Kasım'da yayınlanan bir rapora göre, Japon araştırmacılar yakın zamanda, yüksek sıcaklıkta ve diğer ortamlarda bile yanması veya patlaması kolay olmayan daha güvenli bir lityum iyon pil elektroliti geliştirdiler. İlgili araştırma sonuçları İngiliz "Natural Energy" de yayınlandı ( Nature Energy) dergisi.
Resim kaynağı: Gözlemci Ağı
Tokyo Üniversitesi ve diğer kurumlardan araştırmacılar, alev geciktirici trimetil fosfat içeren yüksek konsantrasyonlu bir elektrolit geliştirdiler.Bu elektrolitin yanması kolay değildir ve 1.000 defadan fazla veya bir yıldan fazla yüksek stabil şarj ve deşarj elde edebilir. Hizmet ömrü, geleneksel lityum iyon pillerle karşılaştırılabilir veya onlardan daha uzundur. Araştırma ekibi, bu elektrolitin lityum iyon pillerin çalışma voltajını mevcut 3,7 volttan 4,6 volta çıkarabileceğini, bunun da yüksek enerji yoğunluğu ve elektrikli araçlar gibi yüksek güvenlikli enerji depolamalı batarya gereksinimlerine uygun olacağını belirtti.Araştırma ekibi ilgili firmalarla çalışacak. İleri araştırma.
Toshiba Corporation of Japan, elektrikli araçlar için yeni bir lityum pil türü geliştirir, hızlı şarj yalnızca 6 dakika sürer
Xinhua Haber Ajansı'nın 15 Ekim tarihli bir raporuna göre, Japon Toshiba Corporation, elektrikli araçlar için yalnızca 6 dakikada hızlı bir şekilde şarj edilebilen yeni nesil lityum piller geliştirdi. Raporlara göre, bu lityum pil, 5000 kez şarj ve deşarj olduktan sonra pil kapasitesinin% 90'ından fazlasını koruyabilir ve eksi 10 santigrat derecelik düşük sıcaklıkta bir ortamda yine de hızlı bir şekilde şarj edilebilir.
Resim kaynağı: NetEase Auto
Toshiba, 2007'de SCiB'yi (Süper Şarjlı İyon Pil) geliştirmeye başladı ve Mitsubishi'nin i MiEV ve Honda's Fit EV'i de dahil olmak üzere birçok elektrikli araca başarıyla uygulandı. Mevcut SCiB, anot olarak titanyum dioksit kullanıyor. Toshiba Japan tarafından geliştirilen yeni elektrikli araç lityum pil, negatif elektrot malzemesi olarak genel olarak grafit kullanan lityum pilden farklıdır.Negatif elektrot malzemesi olarak yüksek enerji yoğunluğu ve ultra hızlı şarj özelliklerine sahip titanyum niyobyum oksit kullanır. Geleneksel elektrikli araç lityum pili 30 dakikada gücün yalnızca% 80'ini şarj edebiliyor ve yeni nesil lityum pil yalnızca 6 dakikada gücün% 90'ına kadar şarj edilebiliyor. Toshibanın test elektrikli otomobili, 6 dakika şarj edildikten sonra sonunda yaklaşık 320 kilometre koştu. Şu anda Toshiba, 50 amper saat kapasiteli ve avuç içi büyüklüğünde yeni nesil lityum pillerden örnekler hazırladı ve bunları iyileştirmeyi ve 2019'da resmi ürünlerini piyasaya sürmeyi planlıyor.
Stanford bilim adamları, lityum pillerden daha ucuz ve daha verimli olan sodyum bazlı piller geliştirdi
ABD "Overseas News Network" tarafından 10 Ekim'de yayınlanan bir rapora göre, Stanford Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, lityum iyon pil kadar elektrik depolayabilen, ancak çok daha düşük bir maliyetle sodyum bazlı bir pil geliştirdiler. İlgili araştırma sonuçları "Nature Energy" (Nature Energy) dergisinde yayınlandı.
Resim kaynağı: Çin Yeni Enerji Otomobil Ağı
Araştırmacılar, lityumun pil yapmak için en iyi seçim olduğuna dikkat çekti, ancak lityum nadir ve pahalı hale geldi.İnsanların daha yüksek performanslı ve düşük maliyetli piller geliştirmek için sodyum gibi diğer zengin elementleri kullanması gerekiyor. Yeni tasarlanan sodyum iyon pilinde, sodyum iyonları inositole bağlanabilir ve inositol, pirinç kepeği veya mısır işlemenin sıvı yan ürünlerinden ekstrakte edilebilen yaygın bir bileşiktir. Sodyum iyonlarının ve inositolün yeni kombinasyonu, sodyum bazlı pillerin iyon döngüsünü önemli ölçüde iyileştirerek iyonların katottan elektrolitten fosfor anoda daha verimli hareket etmesini sağlayarak daha güçlü bir akım oluşturur. Araştırmacılar, pilin güneş panelleri ve rüzgar türbinleri gibi sürdürülebilir enerji kaynaklarından enerji depolamaya yardımcı olacağına inanıyor.
Houston Üniversitesi, magnezyum pil araştırmalarında önemli ilerleme kaydetmiştir. Yeni magnezyum piller, enerji depolama teknolojisini daha ucuz ve daha güvenli hale getirebilir
8 Eylül'de elektormagazine web sitesinde yer alan bir habere göre, ABD'deki Houston Üniversitesi'ndeki Yao Yan'ın ekibi magnezyum pil araştırmalarında önemli ilerleme kaydetti ve geliştirilen yeni magnezyum pillerin lityum pillerden daha güvenli olacağını belirtti.Araştırma sonuçları "Nature Communications" da yayınlandı Dergide. Genel olarak konuşursak, lityum pillerle karşılaştırıldığında, magnezyum pillerin enerji yoğunluğu genellikle daha düşüktür. Bununla birlikte, yeni katot malzemelerin geliştirilmesi yoluyla, magnezyum pillerin kapasitesi, önceki magnezyum pillerin dört katı olan 400 mAh / g'a çıkarılabilir.
Resim kaynağı: X-MOL
Pil, pozitif elektrot olarak PY14 + iyon yerinde genişleme tabakası, negatif elektrot olarak magnezyum metal ve elektrolit olarak geleneksel klorür içeren magnezyum elektrolit (APC) ile iki boyutlu katmanlı TiS2 malzemesi kullanır. İnterkalasyon iyonu olarak iki değerlikli Mg2 + yerine tek değerlikli MgCl + kullanıldığında, iyon interkalasyonu sırasında sadece basit bir desolvasyon (Ea ~ 0.8 eV) işlemi meydana gelir ve Mg-Cl bağı kırılmaz ve Mg2 + ile karşılaştırıldığında MgCl + katıdır. Faz difüzyon enerji bariyeri önemli ölçüde azaltılır (~ 0.18 eV) ve difüzyon hızı büyük ölçüde artar. Şu anda, magnezyum pilin voltajı yaklaşık 1 volt ve geliştirilmekte olan yeni nesil pilin voltajı 3 volta yakın olabilir.
Stanford Üniversitesi, ABD: Lityum alaşımı / grafen "yakın dövüş pastası" lityum pil için yeni bir çağ başlatıyor
14 Temmuz'da Science and Technology Daily'den bir rapora göre, Stanford Üniversitesi'nden Profesör Yi Cui'nin araştırma grubu bir lityum alaşımı / grafen folyo anot geliştirdi.Anodun kapasitesi lityum metalin teorik hacim kapasitesine yakın ve mükemmel güvenlik özelliklerine sahip. Araştırma sonuçları Nature Nanotechnology dergisinde yayınlandı.
Resim kaynağı: Maddi İnsanlar
Araştırmacılar, sıkıca paketlenmiş lityum alaşımlı nanopartiküllerin büyük grafen levhalara sarılarak lityum alaşımı / grafen "yakın dövüş kekleri" hazırlanabileceğini söyledi. Lityum alaşımının kendisi en büyük hacme sahip durum olduğundan ve yüksek iletkenliğe ve iyi kimyasal stabiliteye sahip grafen "keki" ile sınırlı olduğundan, alaşım negatif elektrotun hacim genişlemesi ve lityum metal negatif elektrotun dendritik büyümesi önlenir. "Melaleuca" ayrıca, pilin enerji yoğunluğunu ve güvenlik performansını büyük ölçüde artıran yüksek verimli, kararlı ve uzun ömürlü bir pil oluşturmak için yüksek kapasiteli sülfür katodu ile birleştirilebilir. Yüksek kapasitesi, mükemmel döngü performansı ve güvenlik özellikleriyle lityum alaşımı / grafen folyonun, yeni nesil lityum / hava ve lityum / sülfür pillerde lityum metal negatif elektrotların yerine kullanılması bekleniyor.
Profesör Pan Feng'in Shenzhen Yüksek Lisans Üniversitesi Yeni Malzemeler Okulu'ndaki araştırma grubu, nano partikül lityum pillerin özelliklerinin araştırılmasında bir atılım gerçekleştirdi
Peking University News'in 20 Mart'ta yayınladığı bir habere göre, Profesör Pan Feng'in Yeni Malzemeler Okulu'ndaki araştırma grubu, Peking Üniversitesi Shenzhen Yüksek Okulu nano partikül lityum pillerin özelliklerinin araştırılmasında atılımlar gerçekleştirdi.İlgili araştırma sonuçları "Advanced Energy Materials" da kapak yazısı olarak yayınlandı. Gelişmiş Enerji Malzemeleri).
Resim kaynağı: Pekin Üniversitesi Haber Ağı
Araştırma grubu, tek nano-partikül dispersiyonlu ultra-ince elektrotlar hazırlamak için bir yöntem geliştirdi.Bu elektrot üzerindeki partiküller, karbon nanotüp ağında tamamen dağıtılır ve ardından elektrokimyasal testler yapılır. Aynı zamanda, araştırma grubu tek partiküllü bir nanoelektrokimyasal hesaplama modeli geliştirdi.Bu tek partikül modeli, tek nanopartikülün arayüz reaksiyon sabiti ve lityum iyon yığın difüzyon katsayısını elde etmek için deneyden elde edilen şarj-deşarj eğrisi ve CV eğrisi esas alınarak simüle edildi ve hesaplandı. Araştırma grubu, farklı sıcaklık koşulları altında farklı elektrolit ortam sistemlerinde tek parçacıkların bilgilerini ölçerek ve simüle ederek ve hesaplayarak, ilk olarak elektrokimyasal arayüz kinetik reaksiyonunun ön faktörünü ve tek bir parçacık üzerindeki lityum iyonlarının çözülmesini ve desolvasyonunu önerdi. İşlem aktivasyon enerjisi doğrudan ilişkilidir ve aynı zamanda nanokristal arayüzün yapısı pilin elektrokimyasal performansı ile ilgilidir.
Qingneng Enstitüsü tarafından geliştirilen kurşunsuz lityum pil, watt saat başına 0,5 yuan'da kontrol ediliyor
Qingdao Daily'den 20 Ocak'ta yayınlanan bir rapora göre, Qingdao Biyoenerji ve Süreçler Enstitüsü, Çin Bilimler Akademisi en son bilimsel araştırma sonuçlarını yayınladı: Çin'de yeşil ve çevre dostu kurşunsuz lityum pilleri başarıyla geliştiren ilk pil ve watt-saat başına maliyet, sanayileşmiş 0,5 yuan olarak kontrol ediliyor. Terfi koşulları.
Resim kaynağı: Battery China Net
Qingneng Enstitüsü'nün araştırma ve geliştirme ekibi, düşük maliyetli lityum iyon pil teknolojisi, düşük maliyetli su bazlı çinko pil teknolojisi ve yeni magnezyum pil teknolojisi için yenilikçi bir şekilde üç çözüm önerdi. Geçmişte kurşun asitli pillerin çok sayıda uygulaması, watt saat başına yaklaşık 0,5 yuan'a mal olan önemli maliyet avantajlarında yatmaktadır. Qingneng tarafından geliştirilen kurşunsuz lityum pil, düşük maliyetli alev geciktirici selüloz ayırıcılar, düşük maliyetli karbon anotlar, flor içermeyen çevre dostu lityum borat tuzları ve watt-saat başına maliyeti düşüren yeni geliştirilmiş teknolojiler gibi yeni malzeme sistemleri kullanıyor 0.5 yuan'da kontrol edildiğinde, kurşun-asit pillerin eşdeğer değişimi için sanayileşme koşullarına sahiptir. Şu anda, üç yeni tip pilin temel teknolojileri kırıldı ve laboratuvarda pilot test tamamlandı.Ancak, çinko ve magnezyum piller şu an için seri üretilemiyor ve yalnızca lityum piller seri üretim için şartlara sahip. Gençlik Enerjisi Enstitüsü, düşük hızlı elektrikli araçları gerçekten çevre dostu bir ulaşım aracı haline getirmek için düşük hızlı elektrikli araç üreticisi Reading Group ile endüstriyel işbirliğini ilerletiyor.
Panasonic, seri üretime ulaşmak için bükülebilir bir lityum pil çıkarır
MIT Technology Review'den 6 Ocak'ta yayınlanan bir rapora göre Panasonic, bu yılki CES'te üç farklı bükülebilir pil versiyonu çıkardı.Bu yeni lityum iyon pil tipi, 1.000 kez büküldükten veya büküldükten sonra kapasitesinin% 80'ini koruyabilir. Panasonic'in Giyilebilir Enerji Departmanı müdür yardımcısı Yoriko Yagi'ye göre pil, Nisan 2018'den Mart 2019'a kadar seri üretime başlayacak. Panasonic, geçen yıl Ekim ayında tüm potansiyel müşterilere zaten örnekler sağlamıştı.
Resim kaynağı: MIT Technology Review
Panasonic'in esnek pillerinin kalınlığı sadece 0,45 mm Her pil bir banka kartı boyutunda ancak kapasitesi de çok küçük. En büyük kapasiteye sahip CG-064065 pil yalnızca 60 mAh (mAh) iken en küçük pil yalnızca 17,5 mAh (mAh) değerindedir. Bu, bu yeni pil türünün yalnızca giyilebilir cihazlar, kart tipi cihazlar ve IoT cihazları gibi düşük güç tüketen ürünler için uygun olduğu anlamına gelir.
Kaynak: Çevrimiçi Yeni Malzemeler
