Saksalaiset korkeakoulut ja yliopistot arvioivat solid-state-akun haasteita ja vaatimuksia, ehdotettua käsittelyketjun käsittelymenetelmää

著者：Iflowpower – Fornitore di stazioni di energia portatili

Saksa Münchenin yliopisto (TUM) ja Helmholtz Instituten (HIU) Ulmin yliopiston tutkijat arvioivat kaikkien solid-state-litiumionien ja litiummetalliakkujen laajamittaisen koneistuksen haasteita ja vaatimuksia. He raportoivat tutkimustuloksistaan ​​tutkimuslaitosten, materiaalitoimittajien ja autonvalmistajien asiantuntijoille. Kaventaakseen materiaalitutkimuksen ja teollisuuden laajamittaisen koneistuksen välistä kuilua, tiimi ehdottaa sulfidi- ja oksidipohjaisten full solid state -akkujen (ASSB) prosessiketjukäsittelyä elektrodeista akkupakkauksiin ja laadunvalvontaan.

Tutkijat tekivät erityisen vertailun sulfidipohjaisen solid-state-akun ja tavanomaisen litiumioniakun prosesseja ja julistavat, että vaikka komposiittielektrodien valmistusprosessia voidaan säätää joillakin tekniikoilla, mutta kiinteän elektrolyytin eristyskerroksen valmistus ja litiummetallianodin integrointi tulee olemaan uusi prosessi. Vaikka kulutuselektroniikassa, teollisuudessa ja autoteollisuudessa on tällä hetkellä yleisesti käytössä, perinteisissä litiumioniakuissa on monia ongelmia, mukaan lukien raaka-aineiden saatavuus, turvallisuusongelmat ja rajoitettu energian varastointikapasiteetti. Schnell, tutkijat, sanoi: "Täyttääkseen auton käytön vaatimukset vuonna 2025, 800 WH / L on 800 Wh / L ja yli 300 WH / kg on enemmän kuin energiaa.

"Perinteinen litiumioniakku koostuu kahdesta elektrodista, väliseinistä ja tiiviydestä, joka koostuu nestemäisestä elektrolyytistä, joka koostuu ei-militanteista orgaanisista liuottimista ja johtavista suoloista. Tutkijat sanoivat, että monet litiumioniakkuihin tällä hetkellä liittyvät ongelmat voidaan jäljittää tähän nestemäiseen elektrolyyttiin. Liuottimen syttyvyys aiheuttaa akun turvallisuusongelmia ja sivureaktioita, ja johtava suola aiheuttaa akun kapasiteetin rappeutumista ja vanhenemista.

Akun käsittelyn aikana elektrolyytin täyttö- ja kostutusprosessi sekä laaja valikoima muovausprosesseja. Sitä vastoin syttyvien komponenttien puutteen vuoksi täysi solid-state-akku on olennaisesti turvallisempi ja voi merkittävästi parantaa energiatiheyttä. Täysi solid-state-akkua käytetään nestemäisen elektrolyytin sijaan, jota voidaan käyttää sähköeristeenä ja ionijohtimena.

SolidPhysicalBarrier voi myös käyttää litiummetallia anodimateriaalina muodostamalla valppaan haarakiteen. Siksi sen tilavuusenergiatiheys voidaan lisätä jopa 70 % verrattuna perinteisiin grafiittiakkuihin. Lisäksi kiinteän elektrolyytin sähkökemiallinen stabiilius voi aiheuttaa suuren kapasiteetin (kuten rikki) tai suurjännitekatodimateriaaleja.

Kaiken kaikkiaan tutkimustuloksia, vaikka materiaalitason jatkuva parantaminen ja kehittäminen tulisi saada selviytymään akun rajapinnan vakauden ja sähkönjohtavuuden haasteista, tuleva tutkimus ei ole tärkeämpää materiaali- ja prosessointikustannusten kannalta, jotta se voi nopeasti investoida markkinoille. .