Какав је тренутни развој ССД батерија?

Солид-стате батерије се односе на батерије произведене коришћењем ССД-електрода и ССД-електролита. За разлику од постојећих батерија у течном облику, они су један од главних праваца за развој нових енергетских батерија за возила у будућности. Недавно, када је Волксваген група објавила свој финансијски извештај за друго тромесечје, извршни директор Волксваген Гроуп Херберт Дисс рекао је да Волксваген планира самостално производити солид-стате батерије, а масовна производња може започети 2024. или 2025. године. мапа пута за уштеду енергије и нове енергетске технологије возила „ГГ“, до 2025. године циљ густине енергије литијумских батерија за чисто електрична возила је 400Вх / кг, а циљ 2030. године је 500Вх / кг. Што се тиче тренутно широко коришћене тернарне батерије, техничко уско грло које постоји у овој фази отежава постизање горе наведених циљева.

Ако се густином енергије литијумских батерија жели постићи циљ густине енергије веће од 500Вх / кг како је предвиђено, постојећи систем течних електролитских батерија може бити немоћан. Као следећа генерација технологије батерија за 500Вх / кг, истраживање и развој чврстог стања батеријског система постало је крута потражња. Средњорочни и дугорочни развој нове енергетске аутомобилске индустрије захтева нове техничке резерве, а очекује се да ће солидне литијум-јонске батерије постати доминантна технолошка рута за следећу генерацију аутомобилских литијумских батерија. То није само важан смер развоја секундарних батерија у будућности, већ и важан задатак у овом тренутку.

Које су предности солид-стате батерија у поређењу са тернарним батеријама? Пре свега, у погледу густине енергије, електрохемијски прозор органских електролита који се тренутно користи у тернарним и другим литијум-јонским батеријама је ограничен и тешко је бити компатибилан са металним литијумским анодама и новоразвијеним катодним материјалима са високим потенцијалом. Међутим, чврсти електролити углавном имају шири електрични капацитет од органских електролита. Хемијски прозор помаже да се додатно повећа густина енергије батерије. Друго, у смислу запремине, пошто се електролит замењује чврстим електролитом, запремина чврсте батерије биће мања под истом густином енергије. Са истом количином енергије, солид-стате батерије ће постати мање. Под околношћу да густина енергије остане иста, маса и запремина ССД батерије са истим пуњењем биће мања од масе течне електролитске батерије. И не само то, јер у чврстој батерији нема електролита, лакше је заптивање. Када се користи у великој опреми као што су аутомобили, није потребно додавати додатне расхладне цеви, електронске команде итд., Што штеди трошкове уз смањење сопствене тежине. Након употребе чврстог електролита, графитна негативна електрода може се заменити металним литијумом, што значајно смањује тежину целе батерије.

Из перспективе распореда чврстих батерија у разним земљама, Тоиота је напреднија у технологији. Лансирала је сулфидне солид-стате батерије 2010. године, 2014. густина енергије експерименталног прототипа батерије ГГ # 39 достигла је 400Вх / кг. Од фебруара 2017. године, чврсти патенти Тоиота ГГ # 39; који се односе на батерије достигли су 30, далеко више од осталих компанија. Према Тоиотиним руководиоцима, Тоиота ће реализовати индустријализацију сулфидних чврстих батерија 2020. Поред тога, Самсунг је такође постигао одређене резултате, користећи чврсте електролите на бази сулфида за пробну производњу ламинираног потпуно чврстог секундарног материјала од 2000мАх, 175Вх / кг батерија.

Домаћа компанија ЦАТЛ такође је релативно зрела у сулфидним чврстим батеријама и тренутно убрзава развој сулфидних потпуно чврстих литијум-металних батерија за ЕВ. Поред тога, вреди напоменути да је Ганфенг литијум недавно завршио прву пилот-пројекат истраживања и развоја чврстог стања батерија, а његови узорци су прошли инспекцију Центра за инспекцију аутомобила Кинеског института за аутомобилска истраживања, а пројекат нема преседан успешне праксе у Кини, која је међународни лидер Очекује се да ће технолошки пробој постићи масовну производњу 2019. године.

У поређењу са тернарним батеријама, ССД батерије имају толико предности, зашто нису успеле да постигну масовну производњу? Кључ чврстих батерија су чврсти електролитни материјали. Најважнији разлог за потешкоће у развоју чврстих батерија у овој фази је неуспех електролитских материјала да постигну напредак. Ниједан од постојећих неорганских чврстих електролита и полимерних електролитних материјала нема високу јонску проводљивост и механичку чврстоћу, али такође има добра својства обраде.

Технички проблеми с напајањем литијумских батерија увек су представљали уско грло које је ограничавало развој нових енергетских возила, а уско грло због којег је ССД батерије тешко пробити такође је у технологији. У данашњој оштрој конкуренцији ГГ # 39 у индустрији литијумских батерија, компаније које се заиста насмеју често су оне које владају основним технологијама. ССД батерије су важан смјер развоја технологије у будућности, а то је већ консензус индустрије. Могу ли кинеске компаније победити у следећем ГГ; тешка битка ГГ; још увек требају заједнички напори колега из индустрије.