1 Sistema tal-Materjal tal-Qofol
Materjal tal-elettrodu pożittiv
Tliet materjali tal-elementi (NCM \/ NCA):
In-nikil (NI) isaħħaħ il-kapaċità, il-kobalt (CO) jistabbilizza l-istruttura, u l-manganiż \/ aluminju (MN \/ AL) isaħħaħ is-sigurtà. Kontenut għoli ta 'nikil (bħal NCM811, NCA) huwa xejra, iżda l-isfida ta' stabbiltà termali hija sinifikanti.
Diffikultà teknika: Meta l-kontenut tan-nikil ikun akbar minn 90%, hemm kwistjonijiet sinifikanti mal-ħajja taċ-ċiklu u l-produzzjoni tal-gass.
Fosfat tal-Ħadid tal-Litju (LFP):
Sikurezza għolja u prezz baxx, iżda densità ta 'enerġija baxxa (~ 160Wh \/ kg). Il-batteriji BYD Blade huma innovazzjoni strutturali tipika li ttejjeb il-konduttività permezz tan-nanoteknoloġija u l-kisi tal-karbonju.
Bażi rikka tal-manganiż tal-litju:
Il-kapaċità teoretika hija akbar minn 300mAh \/ g, iżda l-problemi ta 'attenwazzjoni ta' vultaġġ u l-ewwel effett baxx għad iridu jiġu solvuti.
Materjal negattiv tal-elettrodu
Grafita:Soluzzjoni mainstream, kapaċità speċifika ~ 372mah \/ g, viċin il-limitu teoretiku.
Elettrodu negattiv ibbażat fuq is-silikon: theoretical capacity reaches 4200mAh/g, but volume expansion (>300%) iwassal għal ċikliżmu fqir. Is-soluzzjoni tinkludi disinn kompost tal-karbonju tas-silikon u disinn ta 'struttura poruża.
Elettrodu negattiv tal-metall tal-litju:Għażla potenzjali għal batteriji ta 'stat solidu, iżda l-problema ta' dendrite hija severa.
Elettrolit
Elettrolit likwidu:Lithium hexafluorophosphate (LiPF6) huwa l-komponent ewlieni, u addittivi bħal VC u FEC huma meħtieġa biex itejbu l-film SEI.
Elettroliti tal-Istat Solidu:Ossidu (LLZO), sulfid (LGPs), u polimeru (PEO), bil-konduttività tal-joni (10 ⁻³ ~ 10 ⁻² s \/ cm) u l-impedenza tal-interface huma l-konġestjonijiet ewlenin.
Dijaframma
Ix-xejra tal-film bażi tal-polyolefin (PE \/ PP) qed tnaqqas (<10 μ m)+ceramic coating to enhance heat resistance. The uniformity of pore size in wet process is better than that in dry process.
2 Disinn tal-istruttura taċ-ċellula
Ċelloli tal-batterija ċilindrika (bħal 21700, 4680)
It-Tesla 4680 tadotta disinn tabella, li tnaqqas ir-reżistenza interna b'50%, iżda l-proċess tal-iwweldjar bil-lejżer tal-widna sħiħa tal-widna huwa kumpless.
Ċellula tal-batterija b'forma kwadra
L-istivar (CATL) vs l-istralċ (BYD), l-istivar għandu densità ta 'enerġija ta' 5% ogħla iżda effiċjenza tal-produzzjoni aktar baxxa. It-teknoloġija CTP (Cell To Pack) telimina l-moduli u tikseb effiċjenza ta 'raggruppament ta' aktar minn 75%.
Ċellola tal-batterija tal-pakkett artab
Ippakkjar tal-plastik tal-aluminju, ħafif iżda b'qawwa mekkanika fqira. Il-pjattaforma General Motors Ultium tadotta disinn "flessibbli".
3 punti ewlenin tal-proċess tal-manifattura
Kisi tal-elettrodi:Id-devjazzjoni tal-konsistenza tad-densità tal-wiċċ għandha tkun inqas minn ± 1.5%, u elettrodi niexfa (bħal QuantuMScape) jistgħu jeliminaw is-solventi.
Ir-romblu polari jagħfas:Id-densità tal-kompattazzjoni taffettwa t-tixrid tal-joni, u l-elettrodi negattivi tal-grafita huma ġeneralment 1. 6-1. 8g \/ cm ³.
Injezzjoni u formazzjoni:Wara injezzjoni bil-vakwu, il-formazzjoni ta 'film SEI teħtieġ iċċarġjar u ħatt b'ħafna stadji (bħal 0. 02c iċċarġjar bil-mod).
Kontroll tat-tnixxif:Il-kontenut ta 'umdità għandu jkun inqas minn 500ppm biex jipprevjeni lipf6 milli idrolizza u jiġġenera HF.
4 avvanz fit-teknoloġija avvanzata
Elettrodu pożittiv tan-nikil ultra għoli:Id-doping monokristallin + gradjent (bħal Al \/ mg) itejjeb l-istabbiltà.
Kollettur kurrenti kompost:Substrat tal-annimali domestiċi + kisi tar-ram \/ aluminju (bħal CATL), tnaqqis tal-piż b'40% u jtejjeb is-sigurtà.
Teknoloġija ta 'qabel il-litjazzjoni:Supplimentazzjoni pożittiva tal-litju tal-elettrodi (li ₂ nio ₂) jew fojl tal-litju tal-elettrodu negattiv biex tikkumpensa għal telf tal-ewwel effett.
Elettrodu niexef:L-akkwist ta 'Tesla ta' Maxwell jippromwovi proċessi ħielsa mis-solvent, u jnaqqas il-konsum tal-enerġija bi 80%.
5 sfidi u xejriet
Densità tal-Enerġija:Il-limitu teoretiku tal-batteriji likwidi huwa ta 'madwar 350wh \/ kg, filwaqt li batteriji ta' stat solidu jistgħu jaqbżu 500Wh \/ kg.
Teknoloġija ta 'ċċarġjar veloċi:Elettrodu negattiv tas-silikon + elettrolit superkonduttiv jista 'jiġi ċċarġjat għal 80% fi 15-il minuta, iżda r-riskju ta' preċipitazzjoni tal-litju jeħtieġ li jiġi mrażżan.
Ekonomija tar-Riċiklaġġ:L-effiċjenza tal-irkupru mxarrba tal-kobalt u n-nikil hija akbar minn 98%, iżda soluzzjonijiet bi prezz baxx jeħtieġ li jiġu żviluppati għar-riċiklaġġ tal-batterija LFP.
6 mill-perspettiva tal-katina industrijali
Tagħmir:Il-preċiżjoni tal-magna tal-kisi tilħaq ± 1 μm, u l-veloċità tal-magna tal-istralċ hija akbar minn 3m \/ s (li twassal intelliġenti).
Spiża:Iċ-ċelloli tal-batterija LFP tnaqqsu għal<80/kWh, while ternary battery cells are around 100/kWh.