Чи знаєте ви, що змінює енергетичний ландшафт?

Ви хвилюєте, коли керуєте електромобілем, що він не почнеться взимку, або що акумулятор спалахне влітку, коли піддається впливу прямих сонячних променів? Якщо я сказав вам, що існує новий тип акумулятора, який може починатися за секунди при мінусах 40 градусів Цельсія, навіть якщо він проколюється, він не вибухне. Ви вірите в це?

Це не я малюю для вас торт, а постійну енергетичну революцію, твердий - стан стану. Сьогодні я поговоримо з вами про те, де є тверді - державні батареї і чому вони такі популярні? Де в майбутньому можливості?

Ніобій(NB) показав великий потенціал як універсальний інструмент у сфері суцільних акумуляторів -, і його дослідження додатків стає все більш активним. З точки зору негативних електродів, оксид вольфраму Niobium (NWO) має коефіцієнт дифузії літій -іонів на кілька порядків вище, ніж графіт, що дозволяє надзвичайно швидко заряджати. У той же час, його невелика зміна гучності та тривалий термін експлуатації роблять його потужним матеріалом -кандидатом для заміни графітових негативних електродів; Крім того, модифікація поверхні кремнію - на основі або літієвих металевих негативних електродів з використанням Ultra - покриття тонких ніобій пентоксидів (NB ₂ o ₅) може ефективно інгібувати ріст дендриту літію та зменшити бічні реакції з суцільними електролітами, що значно вдосконалює безпеку батареї. З точки зору електролітів, допінг -ніобій елемент у тип LLZO (тип граната) суцільні електроліти можуть стабілізувати свою кубічну фазову структуру, тим самим покращуючи провідність іонів літію та підвищуючи їх практичну доцільність застосування.

Традиційні літієві батареї складаються з чотирьох основних компонентів: позитивного електрода, негативного електроліту та сепаратора. Серед них електроліт є найбільш нестабільною і легкозаймистим рідиною. Після перенапруження, коротких циркуляторів або підданих високих температур, це може легко генерувати тепло або навіть самостійно запалити або вибухнути. Найбільша зміна суцільних акумуляторів - - це заміна електроліту та сепаратора з твердим - електролітом стану, який безпосередньо вирішує небезпеку безпеки з джерела. Саме через цю зміну приносять три основні переваги.
По -перше, це безпечніше. Рідкі акумулятори схожі на горщик з окропом, який може легко вибухнути, в той час як акумулятори стану - - це як шматок металу, який не може бути зламаний або ошпарений, і можуть залишатися стабільними навіть у разі короткого замикання.
Другий - більша щільність енергії, яка може адаптуватися до високих матеріалів електродів з високою напругою і безпосередньо вдвічі перевищує потужність зберігання енергії. У минулому електромобілі могли пробігти 500 кілометрів, але після переходу в твердий стан він може легко зламати 1000 кілометрів.
Нарешті, є адаптація клімату. Він може нормально працювати від мінус 40 градусів Цельсія до понад 100 градусів Цельсія, що дозволяє легко обробляти як холодний північний схід, так і гарячу пустелю.

Саме через ці переваги суцільні - державні батареї приділяли велику увагу в останні роки. З одного боку, це пов’язано з вибухонебезпечним попитом користувачів. До 2024 року глобальні продажі нових енергетичних транспортних засобів перевищили 20 мільйонів одиниць із рівнем проникнення майже 20%. Однак два найбільш тривожні питання для всіх - це поновлення польотів та безпека.

Твердотільні батареї - це саме правильне рішення. Згідно з прогнозами, суцільні батареї - почнуть перевірятись на транспортних засобах з 2026 року, і будуть встановлені невеликими партіями в 2027 році. До 2023 року очікується, що швидкість проникнення перевищить 10%. Значення суцільних - державних акумуляторів - це не лише в нових енергетичних транспортних засобах, але і в економіці низької висоти. Наприклад, електричний вертикальний літак зльоту та посадки має дуже високі вимоги до акумуляторів, включаючи щільність енергії, вагу та теплову стійкість. Тверді державні батареї можуть точно відповідати цим стандартам. Існують також гуманоїдні роботи, які потребують легкої, стабільної та тривалої роботи акумулятора, і суцільні - акумуляторів стану достатньо для їх зустрічі. Тому, поки ці інтелектуальні транспортні носії терміналу продовжують рухатися до легкої та високої потужності -, попит на тверді акумулятори - не буде відсутній.

Сьогодні світ змагається за цю технологічну висоту. Японія вперше розпочала з великої кількості основних патентів і поставила мету комерціалізації до 2030 року. Китай, з іншого боку, є латером з найбільшою кількістю патентних заявок за останні роки, постійно займаючи рейтинг спочатку у світі. Він також інвестував 6 мільярдів юанів у спеціальні кошти для його підтримки. Потрібно, що і вгору за течією, і вниз за течією промислового ланцюга прискорили їх слід - вгору.

Звичайно, навіть найсучасніша технологія має період альпінізму. В даний час суцільні - державні батареї стикаються з трьома основними проблемами. Перший полягає в тому, що провідність недостатньо висока, і ще є можливість оптимізації в ефективності внутрішньої роботи електроліту. Друга - стабільність між інтерфейсами, оскільки існує тенденція до боротьби з електродами та електролітами, що може вплинути на тривалість життя акумулятора. Останній - це велика - масштабна виробництво, що все ще дуже складно. Не складно зробити суцільну акумулятор - в лабораторії, але чи може фабрика масової виробництва - це справжнє тест. Тому галузь, як правило, вибирає два - крок підходу. Перший крок - це зробити твердий стан -, який зберігає від 5% до 10% рідкого компонента для вирішення деяких проблем спочатку. Ця технологія працює на ринку з 2024 року. Друга - це всі тверді державні батареї, які, як очікується, вступить на етап перевірки ринку до 2026 року і поступово збільшуватиметься після цього. Зростання суцільних - державних акумуляторів - це не лише технологічна революція, але й бенкет для капіталу. Його можливості цвітуть від матеріалів до обладнання до застосування та з боку матеріалу, електролітні матеріали - це душа. В даний час існує чотири основні технологічні маршрути, включаючи сульфіди, оксиди, галогеніди та полімери, кожен з яких має власні переваги та недоліки. Сульфіди мають найсильніші показники, але їх підготовка дуже складна. Оксид є безпечним і стабільним, але важко обробити. Галогеніди швидко просуваються і мають відносно високе співвідношення показників витрат. Полімери мають хорошу гнучкість, але їх провідність не є ідеальною, тому не існує жодного способу перемогти.

Однак в даний час сульфіди та галогеніди вважаються найбільш перспективними, а також оновлення позитивних та негативних електродних матеріалів прискорюється, оскільки вони визначають ємність та тривалість життя акумулятора, а також провідні матеріали. Хоча це непомітно, це є ключовою змінною для підвищення загальної продуктивності. На сьогоднішній день провідні агенти з вуглецевими нанотрубками стають шосе, що з'єднують електроди та електроліти. На кінці обладнання нові процеси також замінюють старі виробничі лінії, а традиційні лінії виробництва акумуляторів більше не підходять для твердих процесів -. Сьогодні сухі електроди та електростатичне формування - це нові технології, які роблять виробничий процес більш безпечним та меншим споживанням енергії, стаючи новими точками зростання для виробників обладнання. Це також означає, що у посилках обладнання промислового ланцюга буде новий раунд вибуху.

Photovoltaics змінили генерацію потужності, літієві батареї змінили транспорт, і суцільні - акумулятори стану можуть реконструювати всю енергетичну систему, яка продовжуватиме дозрівати зі сценаріями застосування в майбутньому. Завдяки постійному вдосконаленню властивостей матеріалу та поступовим зниженням виробничих витрат, Solid - акумулятори стану поступово переходитимуть від невидимих ​​і нематеріальних до використання та роботи швидко. Ви вважаєте, що суцільні - стан стану будуть встановлені як заплановано в 2026 році? Чи стане це наступною основною енергією, щоб змінити світ?