リチウム電池の安全性と工業化を実現することからどれくらい離れていますか？

安全は常に剣のリチウム電池の頭であり、産業チェーン会社、研究機関、および業界のすべての関係者へのリチウム電気は、「問題」の問題を解決するための努力を惜しまない。その中で、固体リチウム電池の研究生産は、業界が新しいアイデアと新しい方法を提唱しています。

中国工程院の陳学者は次のように述べています。「2014年に私は5年間（固体リチウム電池）の工業化を提案されました。固体電池は、40年前に国、私たちは持っています。」

固体リチウム電池は現在まだ開発段階にあり、技術研究において国内企業の一部となっています。すべての固体リチウム電池の研究開発プロセスはどの段階にありますか？工業化からどれくらい離れていますか？この論文は、読者がすべての固体リチウム電池とその工業化をより明確に知るのに役立ちます。

技術原理

すべての固体リチウム電池、アノード、電解質を含む電池ユニットはすべて、1950年代から開発されたリチウム二次電池の固体材料、その動作原理、および同じの液体電解質リチウムイオン電池の原理を採用しています。

現在、電解質によると、固体リチウム電池は主に2つのカテゴリーに分類されます。1つは、固体リチウムポリマー電池と呼ばれる有機高分子電解質固体リチウムイオン電池で構成されています。二つ目は、リチウムイオン電池の無機固体電解質で、無機固体リチウム電池と呼ばれ、主に酸化物と硫化物があります。

構造上、従来のリチウムイオン電池よりも単純なすべての固体状態、リチウムイオン電池の固体電解質は、リチウムイオンを伝導することに加えて、ダイアフラムの役割も果たします。したがって、すべての固体リチウム電池では、電解質、電解質塩、ダイヤフラム、およびUF剤を使用する必要がなく、ポリ（フッ化ビニリデン、電池の製造ステップが大幅に簡素化されます。

すべての固体リチウムポリマー電池は、安全性が高いという利点があり、さまざまな形状に準備できるだけでなく、準備を通じてロールツーロールモードで比較的簡単に実行できます。無機固体電解質材料を使用した無機固体リチウム電池は、機械的強度が高く、可燃性、揮発性成分を含まず、漏れがなく、優れた耐熱性を備えています。

同時に、大型電池のニーズに合わせた無機材料の大規模な調製を容易に実現し、薄膜への調製、リチウム電池の小型化、リチウム電池の無機材料膜の無機固体電解質の組み立ても可能です。長い保管寿命とサイクル性能を備えています。

工業化の問題を妨げますか？

江蘇青タオエネルギー技術株式会社（以下、「エネルギー」清セラミックと呼ぶ）、最高技術責任者は、現在の工業化を実現するための李鄭固体電池博士は、主に2つの問題があると言います。高い。 2つ目は、負のインピーダンスが大きい間の固体電解質界面です。

現在使用されているポリマー、酸化物、硫化物固体電解質がこれらの問題です。具体的には、ポリマーと耐熱性能は十分ではなく、インターフェースの問題は少し良好ですが、電位窓が狭く、安定性が低く、イオン伝導度が低くなっています。酸化物界面抵抗は大きく、イオン伝導性が低く、低いです。硫化物のイオン伝導度は高くなりますが、界面イオン輸送特性が悪く、材料自体の安定性が良くありません。

以前のメディアの報道によると、フランスのボローレはイギリスのロンドンに3500台の都市型レンタカーを置いています。この一連のレンタル車によると、固体リチウム電池電気自動車、Li / PEO / LFP電池の化学システム、最大300 kgのバッテリーパック、100 wh / kgのエネルギー密度、およびその後の使用用です。 1300-サイクル、最大80％の水容量。

固体電解質業界の技術専門家、適用可能な温度の狭い範囲、およびBollore社の電気自動車には、加熱コンポーネント、活性化するために摂氏80度に加熱されたバッテリー、温度、電気伝導率が必要です。

普通の車で直接エンジンを始動すると、バッテリーの温度が上がるとトラブルが発生するだけでなく、エネルギーを消費するため、バッテリーパック全体の有効エネルギー密度が大幅に低下する可能性があります。同時に、固体ポリマー電池の電力性能が悪いため、実際の使用では、高出力のスーパーキャパシタが必要です。

より明白な欠陥は、PEOポリマー固体電解質の電気化学的安定性ウィンドウが狭く、一般に次の4 vで、対応する唯一のLFPのポジティブな材料選択に基づいており、その全体的なエネルギー密度により、300 wh / kgを達成することが困難です。

積極的にレイアウトする企業

固体電解質を使用した全固体電池も多くの問題に直面していますが、これは全固体電池の信頼性の工業化には影響しません。そして、難しさの1つとして、多くの企業が技術研究開発モードを開いています。

硫化物固体電解質は寧徳時代の重要な開発の方向性です。硫黄全固体電池には、界面反応の正と負の界面問題があります。アノード界面は、アノードコーティングの変更方法を解決することができ、カソード界面は、バッファ層の安定した層を形成するためにリチウム金属表面にあることができる。

練習、接触問題の硫化物とイオン伝導性、空気と水の安定性の悪さ、水は有毒な硫化水素ガスを放出した後だけでなく、臭いは非常に臭いです、車を使用する過程で問題があれば、人々はできません余裕があります。

新エネルギー技術株式会社の寧徳時代成都は、電池システムの全体的なイオン伝導率を高めるために界面接触を改善するためのホットプレス法によって梁寧徳博士の時代を述べ、硫化物材料の研究が改善され、その安定性が改善され、さらに工業化に向けて。

しかし、製造は大きな課題であり、リチウムイオン電池の製造プロセス、プロセス方法、および従来の製造方法は完全に異なっていました。全固体電池の工業化の方法で、新時代は一連の材料の研究開発を行ってきました。レイアウト。

「すべての道はローマに通じる」、すべての固体リチウム電池電解質経路の選択の開発において、すべての会社は独自の選択をするでしょう。 Li Zheng氏によると、明確なタオエネルギーの技術ルートはポリマーと酸化物化合物材料でできていますが、この部品は固体ポリマー電解質の一般的な問題を回避できますが、それでも改善する必要があり、対応する負の値も変更する必要があります。

業界では、材料、機器、プロセスの完全なセットがまだ成熟しておらず、生産機器がないため、工業化はまだ固体リチウム電池について話すには時期尚早であるというコンセンサスがあります。 Li Zhengは、清タオの初めに確立されたエネルギーがすべての固体リチウム電池の目的を生み出すことであることを明らかにしましたが、機器の完全なセットを形成し、会社名のチェックが完了し、産業および商業登録にあります。

リチウム電気研究所（GGII）アナリストの高生産を研究し、理論値の全固体電池のエネルギー密度は非常に高いですが、現在のエンジニアリング能力は十分ではなく、100〜200 wh / kgのパッケージ全体も非常に大きなプロモーションスペース。全固体電池の大規模な工業化を実現するためには、重要な技術的進歩があり、材料、プロセス、機器は対応する上昇を必要とします。

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