Các trường cao đẳng và đại học Đức đánh giá những thách thức và yêu cầu của toàn bộ pin thể rắn, phương pháp xử lý chuỗi xử lý được đề xuất

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Leverandør af bærbare kraftværker

Đức Đại học Munich (TUM) và các nhà nghiên cứu của Viện Helmholtz (HIU), Đại học Ulm, đánh giá những thách thức và yêu cầu của quá trình gia công quy mô lớn đối với tất cả các loại pin lithium ion rắn và pin kim loại lithium. Họ báo cáo kết quả nghiên cứu của mình cho các chuyên gia từ các viện nghiên cứu, nhà cung cấp vật liệu và nhà sản xuất ô tô. Để thu hẹp khoảng cách giữa nghiên cứu vật liệu và gia công quy mô lớn trong ngành, nhóm nghiên cứu đề xuất xử lý chuỗi quy trình pin thể rắn hoàn toàn gốc sunfua và oxit (ASSB) từ điện cực đến bao bì pin và kiểm soát chất lượng.

Các nhà nghiên cứu đã tiến hành so sánh cụ thể các quy trình sản xuất pin thể rắn hoàn toàn gốc sunfua và pin lithium ion thông thường, đồng thời tuyên bố, mặc dù quy trình sản xuất điện cực tổng hợp có thể được điều chỉnh bằng một số kỹ thuật, nhưng việc sản xuất lớp cách ly chất điện phân rắn và tích hợp cực dương kim loại lithium sẽ là một quy trình mới. Mặc dù hiện nay pin lithium-ion được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử tiêu dùng, công nghiệp và ô tô, nhưng vẫn còn nhiều vấn đề trong pin lithium-ion thông thường, bao gồm tình trạng thiếu nguyên liệu thô, vấn đề an ninh và khả năng lưu trữ năng lượng hạn chế. Nhà nghiên cứu Schnell cho biết: "Để đáp ứng nhu cầu sử dụng ô tô vào năm 2025, 800WH/L sẽ là 800Wh/L, còn hơn 300WH/kg là nhiều hơn năng lượng.

"Pin lithium-ion thông thường bao gồm hai điện cực, các vách ngăn và lớp kín bao gồm chất điện phân lỏng được tạo thành từ dung môi hữu cơ không gây hấn và muối dẫn điện. Các nhà nghiên cứu cho biết nhiều vấn đề hiện nay của pin lithium-ion có thể bắt nguồn từ chất điện phân lỏng này. Tính dễ cháy của dung môi gây ra các vấn đề về an toàn và phản ứng phụ của pin, còn muối dẫn điện gây ra sự suy giảm và lão hóa dung lượng pin.

Trong quá trình xử lý pin, quá trình nạp và làm ướt chất điện phân cùng nhiều quá trình đúc khác. Ngược lại, do không có thành phần dễ cháy nên pin thể rắn về cơ bản an toàn hơn và có thể cải thiện đáng kể mật độ năng lượng. Pin thể rắn hoàn toàn được sử dụng thay cho chất điện phân dạng lỏng, có thể được sử dụng như chất cách điện và chất dẫn ion.

SolidPhysicalBarrier cũng có thể sử dụng kim loại lithium làm vật liệu cực dương bằng cách hình thành tinh thể nhánh cảnh báo. Do đó, mật độ năng lượng thể tích của nó có thể tăng thêm tới 70% so với pin than chì thông thường. Hơn nữa, tính ổn định điện hóa của chất điện phân rắn có thể tạo ra vật liệu catốt có điện dung cao (như lưu huỳnh) hoặc điện áp cao.

Nhìn chung, các tuyên bố nghiên cứu, mặc dù cần phải liên tục cải tiến và phát triển mức vật liệu để đối phó với thách thức về độ ổn định của giao diện pin và độ dẫn điện, nhưng nghiên cứu trong tương lai không quan trọng hơn chi phí vật liệu và gia công, để có thể nhanh chóng đầu tư vào thị trường. .