Batrị steeti siri ike: ụzọ batrị nke ọgbọ na-abịa

Batrị steeti siri ike: ụzọ batrị nke ọgbọ na-abịa

Na May 14, dị ka "The Korea Times" na mgbasa ozi mgbasa ozi ndị ọzọ si kwuo, Samsung na-ezube imekọ ihe ọnụ na Hyundai iji mepụta ụgbọ ala eletrik na inye batrị ike na akụkụ ụgbọ ala ndị ọzọ ejikọrọ maka ụgbọ ala eletrik Hyundai. Ndị mgbasa ozi na-ebu amụma na Samsung na Hyundai ga-abịanye aka n'oge na-adịghị anya nkwekọrịta nghọta na-adịghị ejikọta na nnyefe batrị. A na-akọ na Samsung webatara batrị steeti siri ike na Hyundai.

Dị ka Samsung si kwuo, mgbe batrị prototype ya zuru ezu, ọ nwere ike ikwe ka ụgbọ ala eletrik na-agba ihe karịrị kilomita 800 n'otu oge, na-enwe ndụ batrị karịa 1,000 ugboro. Olu ya dị 50% pere mpe karịa batrị lithium-ion nwere otu ikike. N'ihi nke a, a na-ewere batrị steeti siri ike dị ka batrị kachasị mma maka ụgbọ ala eletrik n'ime afọ iri na-esote.

Na mbido Machị 2020, Samsung Institute for Advanced Study (SAIT) na Samsung Research Center of Japan (SRJ) bipụtara "Batiri lithium metal siri ike nke steeti siri ike nke ejiri ọlaọcha rụọ ọrụ" na akwụkwọ akụkọ "Nature Energy". -Carbon composite anodes" webatara mmepe ọhụrụ ha n'ọhịa nke batrị steeti siri ike.

Batrị a na-eji electrolyte siri ike, nke na-adịghị ere ọkụ na oke okpomọkụ ma nwee ike igbochi uto nke lithium dendrites ka ọ ghara ịkụda obere sekit. Na mgbakwunye, ọ na-eji ọlaọcha-carbon (Ag-C) mejupụtara oyi akwa dị ka anode, nke nwere ike ịbawanye njupụta ume ruo 900Wh / L, nwere ogologo ndụ okirikiri karịa 1000 okirikiri, yana arụmọrụ coulombic dị elu (ụgwọ). na nrụpụta ọrụ) nke 99.8%. Ọ nwere ike ịnya batrị mgbe otu ịkwụ ụgwọ gasịrị. Ụgbọ ala ahụ mere ihe dị ka narị kilomita asatọ.

Otú ọ dị, SAIT na SRJ ndị bipụtara akwụkwọ ahụ bụ ụlọ ọrụ nyocha sayensị kama Samsung SDI, nke na-elekwasị anya na nkà na ụzụ. Akụkọ a na-akọwa naanị ụkpụrụ, nhazi na arụmọrụ batrị ọhụrụ ahụ. A na-ekpe ikpe nke mbụ na batrị ahụ ka nọ na ụlọ nyocha na ọ ga-esi ike imepụta ọtụtụ n'ime obere oge.

Ihe dị iche n'etiti batrị steeti siri ike na batrị lithium-ion mmiri mmiri ọdịnala bụ na a na-eji electrolytes siri ike kama iji electrolytes na nkewa. Ọ dịghị mkpa iji lithium-intercalated graphite anodes. Kama nke ahụ, a na-eji lithium metal mee ihe dị ka anode, nke na-ebelata ọnụ ọgụgụ nke ihe anode. Batrị ike na njupụta ike dị elu (> 350Wh / kg) na ogologo ndụ (> 5000 cycles), yana ọrụ pụrụ iche (dị ka mgbanwe) na ihe ndị ọzọ chọrọ.

Batrị sistemu ọhụrụ a gụnyere batrị steeti siri ike, batrị eruba lithium, na batrị igwe-ikuku. Batrị steeti atọ ahụ siri ike nwere uru ha. Polymers electrolytes bụ organic electrolytes, na oxides na sulfides bụ inorganic seramiiki electrolytes.

N'ileghachi anya na ụlọ ọrụ batrị siri ike zuru ụwa ọnụ, e nwere mmalite, na e nwekwara ndị na-emepụta mba ụwa. Ụlọ ọrụ ndị ahụ bụ naanị na usoro electrolyte nwere nkwenye dị iche iche, ọ dịghịkwa usoro nke usoro nkà na ụzụ ma ọ bụ ntinye aka. Ka ọ dị ugbu a, ụfọdụ ụzọ teknụzụ dị nso na ọnọdụ nke mmepụta ihe, na ụzọ maka akpaaka nke batrị siri ike na-aga n'ihu.

Ụlọ ọrụ Europe na America na-ahọrọ usoro polymer na oxide. Ụlọ ọrụ French Bolloré butere ụzọ n'ịzụ ahịa batrị steeti siri ike dabere na polymer. Na Disemba 2011, ụgbọ ala eletrik ya kwadoro site na batrị polymer steeti siri ike nke 30kwh + igwe eletriki okpukpu abụọ batara n'ahịa ụgbọ ala nkekọrịta, nke bụ oge mbụ n'ụwa. Batrị steeti siri ike azụmaahịa maka EV.

Sakti3, a mkpa-film oxide siri ike steeti batrị emeputa, enwetara site British home ngwa ibu Dyson na 2015. Ọ bụ isiokwu na-eri nke mkpa-film nkwadebe na ihe isi ike nke nnukwu ọnụ ọgụgụ mmepụta, na e nwebeghị uka. mmepụta ngwaahịa ruo ogologo oge.

Atụmatụ Maxwell maka batrị steeti siri ike bụ ịbanye n'obere ahịa batrị buru ụzọ, mepụta ha na 2020, ma jiri ha na nchekwa nchekwa ike na 2022. Maka ngwa ngwa azụmahịa ngwa ngwa, Maxwell nwere ike buru ụzọ tụlee ịnwale ọkara. batrị siri ike na obere oge. N'agbanyeghị nke ahụ, batrị ndị siri ike na-adị ọnụ karịa ma a na-ejikarị ya eme ihe na mpaghara ndị a na-achọsi ike, na-eme ka ngwa ngwa dị ukwuu sie ike.

Ngwaahịa oxide na-abụghị nke dị mkpa nwere arụmọrụ zuru oke ma bụrụ ndị ewu ewu ugbu a na mmepe. Ma Taiwan Huineng na Jiangsu Qingdao bụ ndị ama ama na egwu a.

Companieslọ ọrụ Japan na ndị Korea na-agba mbọ na-edozi nsogbu nrụpụta nke sistemu sulfide. Companieslọ ọrụ ndị nnọchi anya dị ka Toyota na Samsung emeela ngwa ngwa ibuga ha. Batrị steeti siri ike nke sulfide (batrị lithium-sulfur) nwere nnukwu mmepe mmepe n'ihi oke ike ha na ọnụ ala dị ala. N'ime ha, teknụzụ Toyota kachasị elu. Ọ weputara batrị Demo-ọkwa ampere yana arụ ọrụ electrochemical. N'otu oge ahụ, ha na-ejikwa LGPS nwere ọnọdụ okpomọkụ dị elu dị ka electrolyte iji kwadebe nnukwu batrị batrị.

Japan ewepụtala mmemme nyocha na mmepe nke mba niile. Njikọ kacha na-ekwe nkwa bụ Toyota na Panasonic (Toyota nwere ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ ndị injinia 300 na-etinye aka n'ịzụlite batrị steeti siri ike). O kwuru na ọ ga-ere ahịa batrị steeti siri ike n'ime afọ ise.

Atụmatụ azụmahịa nke batrị steeti siri ike nke Toyota na NEDO mepụtara na-amalite site na ịmepụta batrị steeti niile siri ike (batrị ọgbọ nke mbụ) site na iji nkwalite LIB dị adị na ihe na-emerụ ahụ. Mgbe nke ahụ gasịrị, Ọ ga-eji ihe ọhụrụ dị mma na nke na-adịghị mma na-amụba ike ike (batrị ọgbọ na-esote). Toyota na-atụ anya na-emepụta prototypes nke siri ike-ala eletriki ugbo ala na 2022, na Ọ ga-eji siri ike-ala batrị na ụfọdụ ụdị na 2025. Na 2030, ike njupụta nwere ike iru 500Wh / kg iji nweta uka mmepụta ngwa.

Site n'echiche nke patent, n'etiti ndị na-achọ patent 20 maka batrị lithium siri ike, ụlọ ọrụ Japan ruru 11. Toyota etinyere maka ọtụtụ, na-eru 1,709, 2.2 ugboro nke Panasonic nke abụọ. Ụlọ ọrụ iri kacha elu bụ ndị Japan na South Korea, gụnyere 10 na Japan na 8 na South Korea.

Site n'echiche nke patentees' zuru ụwa ọnụ nhazi patent, Japan, United States, China, South Korea, na Europe bụ isi obodo ma ọ bụ mpaghara. Na mgbakwunye na ngwa mpaghara, Toyota nwere ọnụ ọgụgụ ngwa kachasị mkpa na United States na China, na-aza 14.7% na 12.9% nke mkpokọta patent ngwa, n'otu n'otu.

Mmepụta nke batrị steeti siri ike na obodo m na-enyochakwa mgbe niile. Dị ka atụmatụ ụzọ teknụzụ nke China si kwuo, na 2020, ọ ga-eji nwayọọ nwayọọ na-aghọta ihe siri ike electrolyte, elu kpọmkwem ike cathode ihe njikọ, na atọ kpuchie Ọdịdị lithium alloy teknụzụ ewu. Ọ ga-amata 300Wh/kg obere ikike nrụpụta batrị otu batrị. Na 2025, teknụzụ njikwa njikwa batrị steeti siri ike ga-achọpụta 400Wh/kg nnukwu ikike otu batrị na teknụzụ otu. A na-atụ anya na batrị steeti siri ike na batrị lithium-sulfur nwere ike mepụta ma kwalite na 2030.

Batrị ọgbọ na-esote na ọrụ ntinye ego IPO nke CATL gụnyere batrị steeti siri ike. Dabere na akụkọ NE Times, CATL na-atụ anya inweta nnukwu mmepụta nke batrị steeti siri ike site na opekata mpe 2025.

N'ozuzu, teknụzụ usoro polymer bụ nke kachasị tozuru okè, a mụrụ ngwaahịa mbụ nke EV. Ya echiche na-atụ-na-achọ ọdịdị akpalitere osooso nke ego na nnyocha na mmepe site latecomers, ma elu ịgba nke arụmọrụ na-egbochi ibu, na compounding na inorganic siri ike electrolytes ga-ekwe omume ngwọta n'ọdịnihu; oxidation; N'ime usoro ihe eji eme ihe, mmepe nke ụdị ihe nkiri dị mkpa na-elekwasị anya na mgbasawanye ikike na mmepụta ihe dị ukwuu, na arụmọrụ zuru oke nke ụdị ndị na-abụghị ihe nkiri dị mma, bụ nke na-elekwasị anya nyocha na mmepe ugbu a; Sulfide usoro bụ ihe kasị ekwe nkwa siri ike-ala batrị usoro na ubi nke electric ụgbọ ala, Ma na a polarized ọnọdụ na nnukwu ụlọ maka uto na-eto eto na nkà na ụzụ na-akabeghị aka, na-edozi nsogbu nche na interface okwu bụ na-elekwasị anya n'ọdịnihu.

Ihe ịma aka ndị batrị steeti siri ike chere ihu gụnyere:

• Mbelata ụgwọ.
• Ịkwalite nchekwa nke electrolytes siri ike.
• Ịkwado kọntaktị n'etiti electrodes na electrolytes n'oge ịchaji na ịchaji.

Batrị lithium-sulfur, lithium-ikuku, na sistemu ndị ọzọ kwesịrị iji dochie usoro nhazi batrị dum, yana enwere nsogbu ndị ọzọ dị egwu. Eletrọd dị mma na nke na-adịghị mma nke batrị steeti siri ike nwere ike ịga n'ihu na-eji usoro dị ugbu a, na ihe isi ike nke ịghọta dị ntakịrị. Dị ka teknụzụ batrị nke ọgbọ na-abịa, batrị steeti siri ike nwere nchekwa dị elu na njupụta ike na ọ ga-abụ naanị ụzọ na oge post-lithium.