Safbwyntiau: 0 Awdur: Golygydd Safle Amser Cyhoeddi: 2023-03-23 Tarddiad: Safle
Mae'r gadwyn fasnachol o batris lithiwm wedi'i thyfu'n weddol lawn, yn ogystal â bod yn byw mewn cyfran eithaf uchel ym maes gofod storio pŵer electrocemegol. Yn gyffredinol, mae cyfarwyddiadau datblygu batris lithiwm-ion i geisio batris mwy diogel, mwy dibynadwy, yn ogystal â chost is yn seiliedig ar ddatblygiadau arloesol presennol yn ogystal â chadwyni diwydiannol. datblygiad technolegol.
O ran defnyddio ffynhonnell, mae'r cyfarwyddiadau datblygu yn canolbwyntio'n bennaf ar gloddio adnoddau lithiwm yn ogystal ag arloesi adferiad. Er mwyn gwella cyfoethogi ïonau lithiwm, mae hyn yn gofyn am broses symlach ychwanegol a thwf hollti deunyddiau i gyfeiriad arsugniad perfformiad uwch. Mae gan arsugniad cyfnewid ïon a thechnegau gwahanu haen bilen fanteision.
Dull arsugniad: Mae'n briodol ar gyfer llynnoedd halen gyda ffocws lithiwm isel. Mae'n dibynnu'n bennaf ar adsorbents â chynhwysedd arsugniad penodol ar gyfer ïonau lithiwm i gyflawni hollti ïonau lithiwm. Mae arsugnyddion alwminiwm yn gymharol aeddfed ar hyn o bryd, ond maent yn defnyddio llawer iawn o ddŵr. Mae cyfeiriad trawsnewid technolegol yn y dyfodol yn bennaf Er mwyn lleihau'r defnydd o ddŵr
Dull hollti haen bilen: Mae'n un o'r gweithdrefnau mwyaf gweithredol ar gyfer cymhwysiad diwydiannol heddiw. Gyda straen, defnyddir swyddogaeth hollti gofalus yr haen bilen i wahanu gwahanol elfennau o'r hylif porthiant. Y craidd yw'r dewis o ddeunyddiau bilen. Mae'r deunyddiau haen bilen ar gyfer echdynnu lithiwm o lynnoedd halen yn bilenni organig yn bennaf, ac mae pilenni organig Tsieina yn y cam o gydnabod dewis amgen mewnforio yn gynyddol.
O ran deunyddiau electrod ffafriol, codi'r dwysedd ynni yn araf yw tuedd twf electrodau ffafriol ffosffad haearn lithiwm, y gellir eu hyrwyddo gan atchwanegiadau lithiwm a hefyd dechnegau eraill.
Mae atodiad lithiwm, y cyfeirir ato hefyd fel cyn-lithiation, yn cyflwyno deunydd â chynnwys gwe lithiwm uchel i'r system cynnyrch batri, yn ogystal â gwneud y sylwedd yn rhyddhau ïonau lithiwm yn iawn, yn gwneud iawn am golli lithiwm gweithredol, yn ogystal â gwella'r trwch pŵer go iawn yn ogystal â bywyd beicio'r batri.
Mae'r weithdrefn atodiad lithiwm electrod positif wedi'i dyfu'n weddol lawn. Ar ôl gweithredu technoleg atchwanegiadau lithiwm, rhagwelir y bydd trwch pŵer batris ffosffad haearn lithiwm yn cynyddu tua 20% 60. Ar hyn o bryd, mae busnes wedi cyflawni cynhyrchiad ar raddfa fawr, a rhagwelir y bydd y gallu cynhyrchu yn cael ei ryddhau yn y 3-5 mlynedd nesaf.
O ran deunyddiau electrod negyddol, mae patrwm datblygu'r dyfodol yn canolbwyntio'n bennaf ar gynhyrchion cyfansawdd carbon-silicon sydd â gallu penodol uchel. Mae deunyddiau silicon pur yn dueddol o ddatblygu cyfaint yn ystod bilio yn ogystal â rhyddhau, ond mae gan ddeunyddiau carbon fanteision newidiadau cyfaint bach. O ganlyniad, y cyfeiriad twf presennol ar gyfer diwydiannu yw cyflwyno deunyddiau carbon i mewn i silicon i ffurfio electrodau carbon niweidiol silicon.
Gall y weithdrefn hon wella gallu manylion yr electrod negyddol, ac ar yr un pryd lleihau'r newid cyfaint o silicon trwy gydol tâl yn ogystal â rhyddhau. Heddiw, mae maint y silicon sydd wedi'i ddopio mewn anodau silicon-carbon busnes wedi'i restru'n bennaf o dan 10%, yn ogystal â'r gallu penodol rhwng 400-700mAh / g. Mae'r gadwyn fasnachol gefnogol o anod carbon-silicon wedi aeddfedu'n raddol61 a rhagwelir y bydd yn rhyddhau capasiti gweithgynhyrchu yn y 2-3 blynedd nesaf.
O ran diafframau, mae'r chwiw datblygu yn canolbwyntio'n bennaf ar y weithdrefn baratoi yn ogystal â thwf arloesi. Mae ffosffad haearn lithiwm yn tueddu i sefydlu o ddiafframau proses sych i ddiafframau proses wlyb; er mwyn gwella diogelwch a diogeledd, mae gorffeniad ceramig ar ddiafframau proses wlyb yn gyfarwyddiadau technoleg technegol pellach.
O ran electrolytau, gwella diogelwch yn ogystal â sefydlogrwydd batris yw cyfeiriad y dyfodol.
O ran electrolyt hylif, mae gan LiFSI ragolygon cais rhagorol. Gellir defnyddio LiFSI fel halen lithiwm electrolyte mewn dwy ffordd. Gellir ei ddefnyddio fel ychwanegyn halen lithiwm sylfaenol i ddatblygu halen lithiwm cymysg LiPF6-LiFSI, a hefyd gall halen lithiwm pur LiFSI ddisodli LiPF6.
Ar hyn o bryd, mae LiFSI wedi sicrhau lleoleiddio yn ogystal ag ar hyn o bryd yn y cam o gynhyrchu swp bach. Yn y dyfodol, bydd yn bennaf yn gostwng prisiau trwy awtomeiddio.
Mae batris cyflwr solid yn cyfeirio at fatris lithiwm-ion sy'n defnyddio electrolytau cyflwr solet. O ran egwyddor weithio, nid yw batris lithiwm cyflwr solet yn wahanol i batris lithiwm nodweddiadol. Ar gyfer systemau storio pŵer, un o fanteision mwyaf sylweddol batris lithiwm cyflwr solet yw diogelwch. Mae gan electrolytau cyflwr solid fanteision arafu tân yn ogystal â phecynnu hawdd, a gallant hefyd wella trwch pŵer batris. Yn ogystal, mae gan yr electrolyt solet stamina mecanyddol uchel, a all atal treiddiad dendritau lithiwm yn llwyddiannus mewn batris metel lithiwm hylif trwy gydol y beicio, gan ei gwneud hi'n ymarferol creu batris metel lithiwm â dwysedd ynni uchel. O ganlyniad, mae batris lithiwm pob cyflwr solet yn gyfeiriad datblygu addas ar gyfer batris lithiwm-ion.
Serch hynny, mae angen nodi, er mwyn cyflawni arloesedd technegol mewn batris cyflwr solet, fod yna 2 anhawster mawr o hyd mewn gwyddoniaeth deunyddiau. Un yw problem yr electrod anffafriol metel lithiwm, a'r llall yw methiant yr electrolyt solid-state a hefyd y rhyngwyneb defnyddiwr cadarnhaol-negyddol.
Oherwydd bod yr electrolyte cryf ei hun yn fwy na'r electrolyte yn ogystal â gwahanydd, nid yw'r system electrod positif wedi newid. Am y rheswm hwnnw, i gyflawni rhagori ar ddwysedd ynni màs, dim ond trwy ddefnyddio electrod anffafriol metel lithiwm, a all storio dwysedd lithiwm tua 10 gwaith yn fwy na graffit62.
Ar gyfer batris lithiwm pob cyflwr solet gyda dur lithiwm fel yr electrod negyddol, mae angen ystyried twf dendritau lithiwm yn y batri. Mae twf dendrit mewn electrolytau solet yn fwy cymhleth yn ogystal ag amrywiol nag mewn electrolytau hylif, gan gyfuno amrywiol eiddo ffisegol a chemegol preswyl neu fasnachol. gosodiad, mae'r union ddyfais yn dal i fod yn anrhagweladwy.
Yr ail yw methiant y rhyngwyneb rhwng yr electrolyt solet yn ogystal â'r electrodau ffafriol yn ogystal ag anffafriol. Bydd y tlodion mewn cysylltiad â rhwng yr electrolyt nad yw'n naturiol a hefyd metel lithiwm yn yr electrolyte cryf yn arwain at wrthwynebiad rhyngwyneb uchel a hefyd cylchrediad cerrynt anwastad, tra bod gallu'r electrolyte polymer i gadw eiddo preswyl ffisegol a chemegol cyson ar y rhyngwyneb ar lefel tymheredd yr ardal yn annigonol.
Mae'r ddau yn effeithio ar fywyd beicio hir batris lithiwm holl-solet trwy effeithio ar sefydlogrwydd y rhyngwyneb electrolyte. Mae ymchwil a datblygu batris cyflwr solet wedi profi 40 mlynedd o hanes. Ynghyd â'r materion technegol hynny nad ydynt eto wedi llithro'n ôl, mae cydnawsedd y gadwyn ddiwydiannol â'r batris lithiwm-ion presennol yn fach iawn. O ganlyniad, er bod batris dur lithiwm solid-state yn ffurf ddelfrydol ar fatris lithiwm, er mwyn cyflawni cynhyrchiad mawr, mae'n hanfodol treulio mwy o amser yn torri trwy dagfeydd technolegol a hefyd yn cefnogi adeiladu cadwyni masnachol.
