Interface News Intern Reporter | Luo Rong

A Universidade de Tecnologia de Tóquio no Japão aumenta a capacidade de uma bateria sólida completa para o nível mais alto do mundo.

Recentemente, a equipe de pesquisa composta pelo professor especial da Universidade de Tecnologia de Tóquio, Japão, melhorou com sucesso o desempenho rápido de cobrança e a capacidade de baterias sólidas. A pesquisa foi realizada através do novo desenvolvimento de materiais básicos e processos de fabricação de pesquisa e artigos relacionados foram publicados na revista American Science ".

A bateria sólida completa é um novo tipo de tipo de bateria. Diferente de outras baterias, não há eletrólito líquido, mas um polímero, óxido ou sulfeto o usa como eletrólito sólido.

As baterias sólidas globais também estão no estágio de pesquisa e desenvolvimento. As principais dificuldades técnicas incluem não usar eletrólitos para reduzir bastante sua condutividade de íons e afetar o desempenho do carregamento; fraco contato entre eletrólitos sólidos e grande resistência interna.

A pesquisa acima mencionada sobre a indústria de Tóquio, o Japão, usou materiais de alta entropia para projetar um eletrólito sólido com alta condutividade de íons. Ao aumentar a complexidade dos ingredientes do condutor de íons rápidos de lítio conhecido, a condutividade do íon de lítio é de cerca de 2,3- 3,8 vezes , que pode reduzir o tempo de carregamento da bateria. Isso significa que os indicadores que afetam o desempenho do carregamento da bateria podem aumentar até 3,8 vezes em comparação com a bateria tradicional atual, que atualmente é o nível mais alto do mundo.

Além disso, a equipe de pesquisa melhorou o processo de fabricação. O eletrodo negativo usa metal de lítio em vez da grafite tradicional, para que a capacidade positiva do pólo seja aumentada 1,8 vezes em comparação com a área do eletrodo da unidade atual. A capacidade da bateria da bateria estatal -sólida completa por centímetro quadrado é superior a 20 mAh, o que também é o nível mais alto do mundo.

A capacidade da bateria é um dos indicadores importantes de desempenho para medir o desempenho da bateria. Indica que a bateria liberada em uma determinada condição geralmente é baseada em AH. Quanto maior a capacidade da bateria, maior a densidade de energia.

A densidade de energia refere -se ao tamanho da energia armazenada em um determinado material ou material de qualidade e também é um indicador importante do desempenho da bateria. Atualmente, a bateria de lítio do material positivo ternário é de 350 wh/kg de densidade de energia.

No mercado atual de bateria de energia, as baterias de lítio líquido ainda dominam. Sun Shigang, um acadêmico da Academia Chinesa de Ciências, disse que a densidade energética das baterias de lítio existente está próxima do limite teórico. Nos últimos dez anos, a densidade energética de baterias de lítio líquido aumentou 2-3 vezes. Comparado com as baterias lítio de lítio, as baterias estatais sólidas têm as vantagens de alta densidade de energia, alta segurança e vida útil longa e geralmente são consideradas a próxima geração de tecnologia da bateria de energia.

Em 2022, a Agência Aeronáutica e Espacial dos EUA (NASA) anunciou que a densidade energética da bateria sólida bem -sucedida desenvolvida por sua pesquisa e desenvolvimento atingiu 500 wh/kg; em março deste ano, a Xiaomi anunciou na pesquisa e desenvolvimento da bateria sólida Campo no laboratório. Progresso, a densidade energética de baterias estatais sólidas excederam 1000 wh/l.

Nos últimos anos, algumas novas realizações de baterias estatais sólidas surgiram na academia, incluindo cientistas chineses.

Em 2021, Li Xin, professor chinês da Universidade de Harvard, e seu aluno Ye Luhan, desenvolveram uma nova bateria sólida de metal de lítio com camadas múltiplas, que pode ser reutilizada 10.000 vezes e a velocidade de carregamento é de 3 minutos o mais rápido possível. Seus trabalhos de pesquisa publicaram os princípios desta nova bateria sólida em maio de 2021 nos artigos relevantes na natureza.

Em 2022, uma equipe de cientistas liderada pelo professor Naoaki Yabuuchi na Universidade Nacional de Yokohama, Japão, desenvolveu um novo tipo de material de eletrodo positivo com forte estabilidade e desenvolvido, exceto por uma bateria sólida. Os resultados da pesquisa foram publicados na subsidiária "materiais naturais" da publicação "Nature".

De acordo com o relatório "Guangming Daily", o professor Ma Ying, Universidade Chinesa de Ciência e Tecnologia, pesquisou e projetou e sintetizou um novo tipo de lítio de cloreto de eletrólito sólido. , mas o custo é inferior a 4%deste último, o que é adequado para a industrialização. A pesquisa foi publicada em 27 de junho deste ano na famosa revista acadêmica internacional "Nature · Comunicação".

Na estrada da industrialização de bateria de lítio sólida, as empresas japonesas são mais agressivas. No início de junho deste ano, a Toyota anunciou o último plano para a comercialização de baterias de Estado Sólido. Já em 2027, a Toyota colocará veículos elétricos equipados com baterias sólidas no mercado. Ele pode dirigir cerca de 1200 quilômetros em menos de 10 minutos.

A Nissan planeja lançar o primeiro modelo produzido em massa equipado com baterias de estado sólido em 2028; a Honda planeja permitir a linha de produção experimental de baterias estatais sólidas em 2024. A bateria produzida será usada no modelo lançado na segunda metade de nos anos 2020. O investimento na linha de produção atingirá 430100 milhões de ienes (cerca de 2,1 bilhões de yuans).

Atualmente, a China também possui várias empresas de baterias, empresas de veículos e institutos de pesquisa científica, que implantaram a montante e a jusante da sólida cadeia da indústria de baterias. No entanto, com base na dificuldade técnica e no custo de todas as baterias estatais -sólidas, a maioria das empresas chinesas adota uma rota gradual de P&D da semi -sólida para o estado sólido. O anúncio atual está concentrado principalmente na bateria semi -sólida.

De acordo com estatísticas incompletas, no mercado A -Share, existem mais de 60 empresas listadas na indústria de baterias sólidas, com o Ningde Times (300750.sz), a indústria de lítio Ganfeng (01772.hk), Wei Lan New Energy, Qing Tao Energia, etc. Os representantes alcançaram a industrialização semi -sólida da bateria.

A bateria semi-sólida é uma bateria de lítio mista. As células contêm uma parte do eletrólito líquido e o conteúdo é de cerca de 5%a 10%.

A Wei Lan New Energy entregou o primeiro lote de células de bateria semi -sólida para o Weilai Automobile no início de julho deste ano, com sua densidade de energia de 360 WH/kg.

O Qing Tao Energy divulgou no início deste ano que a bateria semi -sólida desenvolvida pelo SAIC Group será aplicada ao novo modelo da marca independente do SAIC Group durante o ano, com uma gama de mais de 1.000 quilômetros e planos para obter produção em massa em grande escala em 2025.

De acordo com os dados de baterias de lítio de alta indústria, o transporte de bateria sólida na China em 2022 foi de cerca de 0,4 GWh.

A China Post Securities disse que as baterias de Estado Sólido estão atualmente em sua infância e a industrialização ainda leva tempo. Espera -se que as remessas de baterias sólidas da China atinjam 251,1 GWh em 2030, e o tamanho do mercado deverá atingir 20 bilhões de yuans.