Il-qabża tal-prestazzjoni taċ-ċelloli tal-batterija tal-litju dejjem serrħet fuq avvanzi kontinwi fit-teknoloġija tal-materjal. L-innovazzjoni f'materjali ta 'elettrodi pożittivi, materjali negattivi ta' l-elettrodi, separaturi, u elettroliti permezz ta 'riċerka xjentifika u industrija globali qed tmexxi l-evoluzzjoni taċ-ċelloli tal-batterija lejn densità ogħla ta' enerġija, ħajja ta 'ċiklu itwal, u sigurtà aħjar. Din l-innovazzjoni materjali tal-katina sħiħa tipprovdi l-forza ewlenija għal vetturi ta 'enerġija ġodda, ħażna ta' enerġija, u oqsma oħra.
1 Materjal tal-Elettrodu Pożittiv: Ibbilanċja Kapaċità Għolja u Stabbiltà
Ir-rotta taċ-Ċina "Ternary High Nickel" tkompli tgħaddi minnha. Il-materjal tal-elettrodu pożittiv NCM911 (b'kontenut ta 'nikil ta' 90%) żviluppat minn ċerta intrapriża għandu kapaċità speċifika ta '220mAh / g, li hija 10% ogħla minn NCM811, u d-densità tal-enerġija taċ-ċellula tal-batterija taqbeż it-800Wh / L. Permezz tal-proċess "Monocrystalline + Coating": il-partiċelli sekondarji huma maqsuma fi kristalli singoli (daqs tal-partiċelli 3 μ m), u l-wiċċ huwa miksi b'film irqiq Lipo3 (ħxuna 2nm). Wara 500 ċiklu, ir-rata ta 'żamma tal-kapaċità tilħaq 90%, issolvi l-problema tal-kollass strutturali f'materjali għolja tan-nikil. F'batterija għolja ta 'vettura elettrika -, dan il-materjal jippermetti firxa ta' aktar minn 1000 kilometru.
L-innovazzjoni ta 'katodi ħielsa mill-kobalt fl-Istati Uniti tnaqqas l-ispejjeż. L-elettrodu pożittiv tal-fosfat tal-ħadid tal-manganiż tal-litju (LMFP) żviluppat minn Tesla żied il-kapaċità speċifika tiegħu minn 170mAh / g ta 'LFP sa 190mAh / g billi doping b'element tal-manganiż (kontenut ta' 20%), filwaqt li żied il-pjattaforma tal-vultaġġ b'0.2V. Il-proċess tiegħu "Likwidu- Sintesi tal-Fażi" inaqqas l-ispejjeż tal-materjal bi 30% meta mqabbel ma 'NCM u ma fihx element tal-kobalt (biex jiġu evitati r-riskji tar-riżorsi). It-testijiet urew li ċ-ċelloli li jużaw LMFP għandhom rata ta 'żamma ta' kapaċità ta '85% f' - 20 grad, li huwa 15% ogħla minn LFP u adattat għal xenarji ta 'temperatura baxxa.
2 Materjal tal-Elettrodu Negattiv: Il-wasla tas-silikon - era bbażata
L-avvanz kummerċjali tal-Ġappun f '"Silicon Carbon Composites". L-elettrodu negattiv tal-karbonju tas-silikon żviluppat minn Panasonic (b'kontenut ta 'silikon ta' 20%) għandu kapaċità speċifika ta '600mAh / g, li hija 1.5 darbiet dik ta' elettrodi negattivi tal-grafita u żżid id-densità tal-enerġija taċ-ċelloli tal-batterija b'20%. Permezz tad-disinn ta '"partiċelli tas-silikon nano + kisi tal-karbonju": id-daqs ta' partiċelli tas-silikon huwa kkontrollat f'50nm (biex tiġi evitata l-espansjoni tal-volum u l-frammentazzjoni), u l-wiċċ huwa miksi b'saff tal-karbonju iebes (ħxuna 5nm). Wara 200 ċiklu, ir-rata ta 'żamma tal-kapaċità tilħaq 85%. L-elettrodu negattiv ġie applikat għal ċerta batterija tal-vettura elettrika, u kiseb densità ta 'enerġija ta' 300Wh / kg fil-pakkett tal-batteriji.
L-elettrodu negattiv ibbażat fuq it-titanju tal-Ewropa jiffoka fuq is-sigurtà. L-elettrodu negattiv tal-litju titanat (LTO) ta 'kumpanija Ġermaniża għandu karatteristiċi ta' razza żero (rata ta 'bidla fil-volum<1%), with a cycle life exceeding 30000 times, which is 10 times that of graphite. Although the specific capacity is only 175mAh/g (lower than graphite), it can be fully charged to 80% in 10 minutes at a high rate of 10C, and can still function normally at -40 ℃. In energy storage cells, the LTO negative electrode extends the system's cycle life to 15 years, which is twice as long as traditional cells and suitable for grid level energy storage scenarios.
3 Diaframma u Elettrolit: Garanzija Inviżibbli ta 'Sigurtà u Konduttività
Il- "membrana miksija" tal-Korea t'Isfel ittejjeb ir-reżistenza tat-temperatura għolja. Id-dijaframma miksija taċ-ċeramika ta 'LG Chem (sottostrat PP, miksi bil-ħxuna ta' Al ₂ O3 ta '3 μm) tejjeb ir-reżistenza tat-temperatura minn 160 grad sa 200 grad, b'qawwa ta' titqib ta '300GF, li hija 50% ogħla minn dijaframmi ordinarji. Fit-test li runaway termali, id-dijaframma tista 'tittardja l-ħin taċ-ċirkwit qasir taċ-ċellula tal-batterija għal 15-il minuta, u tixtri ħin għar-rispons tas-sigurtà tas-sistema tal-batterija. Id-disinn "nanopore" tiegħu (b'daqs tal-pori ta '0.1 μm) iżid il-konduttività tal-joni b'10% u jnaqqas ir-reżistenza interna taċ-ċellula tal-batterija.
L-elettrolit ritardant tal-fjammi taċ-Ċina jegħleb il-punti ta 'uġigħ ta' sigurtà. L-elettrolit "LifSI + Phosphate Ester" żviluppat minn ċerta intrapriża, biż-żieda ta '10% ritardant tal-fjammi (Triethyl Phosphate Ester), iżid il-punt ta 'tqabbid ta' l-elettrolit minn 180 grad sa 300 grad mingħajr ma jaffettwa l-konduttività tal-joni (iżomm 10Ms / cm). Fit-test tat-titqib tal-labra, iċ-ċelloli tal-batterija jużaw dan l-elettrolit biss duħħan u ma jisplodux, u għaddew minn UL94 V - 0 ċertifikazzjoni. Fl-istess ħin, l-elettrolit jippermetti liċ-ċellula tal-batterija żżomm rata ta 'żamma ta' kapaċità ta '70% fi -30 grad, li tespandi l-konfini ta' applikazzjonijiet ta 'temperatura baxxa.
L-innovazzjoni materjali taċ-ċelloli tal-batterija tal-litju qed tinbidel minn "ottimizzazzjoni ta 'materjal wieħed" għal "kollaborazzjoni sħiħa tas-sistema". Fil-futur, bil-maturità ta 'elettroliti tal-istat solidi- (konduttività tal-joni li taqbeż l-10 ⁻ S / cm) u elettrodi ħielsa mill-metall rari, iċ-ċelloli tal-batterija se jilħqu l-għan aħħari ta' "densità ta 'enerġija ta' 1000Wh / L + ħajja taċ-ċiklu ta '100000 darbiet + sigurtà assoluta", li tpoġġi l-fondazzjoni materjali għat-tkabbir tal-isplussiv tal-industrija tal-enerġija l-ġdida.