中国科学院研究所は、固体リチウム電池がコア技術に発展すると述べています

1月24日、第2回中国電気自動車100人フォーラムが北京ディアオユタイステートゲストハウスで開催されました。このフォーラムのテーマは「競争、革新、持続可能な産業エコロジーの構築」です。会議には、政府機関、業界の学者、テクノロジー、インターネット、自動車、運輸などの分野から100人近くのゲストが参加しました。

以下は、中国科学院の物理学研究所の研究者であるLiWeiによる講演です。

今日の私のトピックは「固体リチウム電池」です。私の報告では、ドンヤン先生からのいくつかの質問に答えることができるかもしれません。

誰もが懸念しているのは、長期的には純粋な電気自動車のコアテクノロジーと、革新的なブレークスルーを達成する方法です。また、「中国製造2025」でハイブリッドバッテリーの技術ルートを読みました。基本的に、このロードマップはこれと一致しています。長期的には、中国、米国、日本からの技術ルートを考えると、次世代は最初に第3世代のリチウムイオン電池であり、次に金属リチウム電子機器です。

バッテリーのエネルギー密度を改善することの重要性は非常に明白です、私は非常に恥ずかしいです、私は14kWhのレベルを使用します。このことから、エネルギー密度が300Wh / kgの場合、充電量は470 kmであり、基本的に消費者の走行距離不安の問題を解決していることがわかります。現在、量産のパワーバッテリーレベルも180Wh / kgに達しています。

中国科学院は2013年11月15日に戦略的パイロットを開始しました。私たちは、パワーバッテリー技術の導入を一歩前進させ、いくつかの基本的な作業を行うことを望んでいます。最近、私は寧波材料研究所や物理学チームや他のチームと協力してバッテリーを作りました。 24Ahモノマーを実現するのはナノシリコンカーボンです。この体積エネルギー密度から、これら2つの比率が存在することがわかります。成熟した製品にはまだギャップがあります。ここで、リチウムイオン電池の限界がどこにあるのかを知りたいと思います。今年の取り組みもこのデータを少し上げることができると思います。それはまだ理想的ではありません。

長期的には、金属リチウムは、エネルギーに加えて体積膨張を解決することが難しいため、この点でその利点を示します。金属リチウムは現在、主に充電および放電中にリチウムデンドライトが容易に生成されるという問題に直面している。リチウムを含まない正極を検討することも可能であり、全体的なコスト削減の好機です。現在、金属リチウムは主に金属リチウム負極で構成されており、リチウムイオン正極、リチウム硫黄、リチウム空間を充電および放電することができます。リチウム空気電池はオープンシステムになり、オープンシステムでは液体電極が蒸発すると完全に使用できなくなります。これらの考察から、長期的にこの問題を達成するためにソリッドステート技術を採用する必要があるため、Chenは事前に固体リチウム電池をレイアウトすることを提案しました。昨年、最初の固体リチウム電池会議が英国物理学会で開催されました。いくつかの企業は、火災事故の際にまだ無傷である全固体電池の利点を実証しています。無機材料は電解質として優れており、リチウムイオン全固体電池の基本的な解決策になる可能性があります。

科学的に言えば、研究すべき多くの側面があります。難しい部分は、リチウムイオン電池のカソード材料の設計を含め、インターフェースにあります。全固体電池の開発を加速するための鍵は、材料を作ることです。そこで、陳氏は、この材料の研究開発をスピードアップするために、アメリカの材料を借りてこのスピードを速め、全固体電池の工業化の実現に努めるというアイデアを提案しました。私たちの国は、全固体電池の研究に多くの時間を費やしてきました。

何人かの若者の作品を紹介するためにここにいます。青島研究所のCuiGuangleiは、240Whの全固体電池を製造しました。これは、60°Cで動作し、ある程度の循環がある80Ahのモノマーです。寧波材料研究所のXiaoxiongXuは、無機セラミックと界面活性剤を使用した湿潤剤です。現在、すべてのソリッドステートを実行する方法はありません。現在は固体リチウムイオンです。以下はすべて固体状態で、現在80Ahは240Wh / kgに達する可能性があります。私たちが見ることができる主な利点は、固体電解質を使用した後でも、90°Cでサイクルできることです。これは明らかに安全性の向上です。エネルギー密度で最も高いのはリチウム硫黄とリチウムで、質量密度が500Wh / kgを超える可能性があります。使用の安定性を考慮すると、最終的な考慮事項は、リチウムイオン電池のソリッドステートが最終的な選択であり、長い道のりが必要であるということです。

科学アカデミーの進捗状況をご紹介します。 4つのチームが協力してリチウムイオン電池を製造し、70Ahのモノマーが製造されました。 50°Cで616Wh / kgまでテストされています。安全性テストは、過去数回のすべてのサードパーティの安全性テストに合格しました。現在の問題は、サイクル数がまだ非常に少ないことです。この高密度で大容量のリチウム硫黄電池のサイクル数は20回、つまり30回です。次のステップは、リチウム金属の問題を解決することです。循環を改善する必要があり、約500〜1000回のサイクル要件を満たす必要があります。リチウム空気電池に関しては、中国科学院もリチウム空気の実際のモノマーを紹介しています。現在、モノマーは526Wh / kgを達成でき、51Ahのリチウム空気電池モジュールが研究されています。これは約360Wh / kgです。近年、パイロットの進展は主にこれらの電池の側面にあり、ナノポジ材料、アノード材料、界面処理、高電圧電解質およびセラミックダイアフラムを含む多数の材料の貢献が含まれています。そして、固体電解質でコーティングされたセパレーターの包括的なアプリケーション。さらに、Dong先生が述べた高レベルのバッテリー診断と同様に、2番目のグローバル相互接続プラットフォームを確立しました。また、黄氏は広東省でも高度なパワーバッテリー製造装置を発売しており、これはおそらくそのような進歩です。

最後に、長期的には、最初は第3世代のリチウムイオン電池であり、次に固体リチウム電池であると考えています。究極の目標は、固体リチウム空気電池かもしれません。これがチェンの見解です。

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