A német főiskolák és egyetemek felmérik a teljes szilárdtest akkumulátor kihívásait és követelményeit, a javasolt feldolgozási lánc kezelési módszert

著者：Iflowpower – Portable Power Station Supplier

A Németországi Müncheni Egyetem (TUM) és a Helmholtz Institute (HIU), az Ulmi Egyetem kutatói felmérik az összes szilárdtest-lítium-ion és lítium-fém akkumulátor nagyüzemi megmunkálásának kihívásait és követelményeit. Kutatási eredményeiket kutatóintézetek, anyagszállítók és autógyártók szakértőinek jelentik be. Az anyagkutatás és az ipari nagyszabású megmunkálás közötti szakadék szűkítése érdekében a csapat a szulfid- és oxidalapú full solid state akkumulátorok (ASSB) folyamatlánc-kezelését javasolja az elektródáktól az akkumulátorcsomagolásig és a minőség-ellenőrzésig.

A kutatók konkrétan összehasonlították a szulfid alapú teljes szilárdtest akkumulátor és a hagyományos lítium-ion akkumulátor folyamatait, és kijelentik, bár a kompozit elektróda gyártási folyamata bizonyos technikákkal szabályozható, de a szilárd elektrolit szigetelő réteg gyártása és a lítium fém anód integrálása új eljárás lesz. Bár jelenleg általánosságban létezik a fogyasztói elektronika, az ipari és az autóipari felhasználás, sok probléma van a hagyományos lítium-ion akkumulátorokkal, beleértve a nyersanyagok elérhetőségét, a biztonsági problémákat és a korlátozott energiatároló kapacitást. Schnell, a kutatók szerint: „A 2025-ös autóhasználat követelményeinek való megfelelés érdekében a 800WH/L 800Wh/L lesz, és több mint 300WH/kg több mint energia.

"A hagyományos lítium-ion akkumulátor két elektródából, válaszfalakból és tömítettségből áll, amely folyékony elektrolitból áll, amely nem harcias szerves oldószerekből és vezetőképes sókból áll. A kutatók azt mondták, hogy a lítium-ion akkumulátorokkal jelenleg felmerülő számos probléma erre a folyékony elektrolitra vezethető vissza. Az oldószer gyúlékonysága okozza az akkumulátor biztonsági problémáit és mellékreakcióit, a vezetőképes só pedig az akkumulátor kapacitásának bomlását, öregedését.

Az akkumulátor feldolgozása során az elektrolit töltési és nedvesítési folyamat, valamint a formázási eljárások széles skálája. Ezzel szemben a gyúlékony alkatrészek hiánya miatt a teljes szilárdtest akkumulátor lényegesen biztonságosabb, és jelentősen javíthatja az energiasűrűséget. A folyékony elektrolit helyett a teljes szilárdtest akkumulátort használják, amely elektromos szigetelőként és ionvezetőként is használható.

A SolidPhysicalBarrier lítium-fémet is használhat anódanyagként azáltal, hogy éber ágkristályt képez. Ezért térfogati energiasűrűsége akár 70%-kal is növelhető a hagyományos grafit akkumulátorokhoz képest. Ezenkívül a szilárd elektrolit elektrokémiai stabilitása nagy kapacitású (például kéntartalmú) vagy nagyfeszültségű katódanyagokat okozhat.

Összességében a kutatási megállapítások szerint, bár az anyagszint folyamatos javítását és fejlesztését az akkumulátor interfész stabilitásának és elektromos vezetőképességének kihívásaival kell megbirkózni, a jövőbeni kutatás nem fontosabb az anyag- és feldolgozási költségek szempontjából, hogy gyorsan be tudjon fektetni a piacon. .