Шанхай - В значительном прогрессе, который может изменить будущее электромобилей, китайские исследователи выявили механизм, лежащий в основе отказов твердотельных литийных батарей.
Китай стал мировым лидером в производстве литийных батарей, и теперь он соперничает со своими международными конкурентами, особенно с Японией и Республикой Корея.чтобы использовать технологии батарей следующего поколения.
Твердотельные аккумуляторы, широко рассматриваемые как одно из наиболее перспективных решений в ближайшее десятилетие, могут произвести революцию в хранении энергии.преодоление технических препятствий остается самой большой проблемой в настоящее время.
ОТкрытие причины
В отличие от жидких электролитов, используемых в обычных батареях, твердые электролиты изо всех сил пытаются поглотить напряжение, вызванное расширением и сокращением лития во время циклов зарядки.
Эти напряжения могут вызвать трещины или образование дендритов - крошечных,Иглоподобные структуры, которые могут вызвать короткое замыкание, создавая серьезные проблемы для индустриализации технологии..
В их новом исследованииИсследователи из Университета Тонгцзи и Университета науки и технологий Хуачжона обнаружили, что сбои твердотельных батарей тесно связаны с усталостью цикла литиевого металлического анода..
Они также заметили, что эта усталость придерживается четко определенных механических принципов, например, многократное сгибание сцепки ослабляет ее, пока она не сломается.
Это открытие, опубликованное в пятницу в журнале Science,предоставляет количественную основу для прогнозирования циклов службы батареи и открывает новые пути для разработки более долговечных систем хранения энергии.
"Эта работа признает важность усталости в работе литий-металловых анодов в твердотельных батареях", - отметили Джагжит Нанда и Сергей Кальнаус, два американских ученых-аккумуляторов.В перспективе исследования.
Революция аккумуляторов
Это исследование подчеркивает устойчивые инвестиции Китая в НИОКР в электрохимию в последние годы.Эти прорывы теперь подпитывают промышленное преимущество Китая и создают условия для того, чтобы страна повторила свой успех в предстоящей революции в технологии аккумуляторов..
Твердотельные батареи, использующие твердые электролиты вместо жидких, достигают гораздо более высокой плотности энергии (до 500 Вт/кг) по сравнению с традиционными жидкими литий-ионными батареями (200-300 Вт/кг).Это обеспечивает больше энергии в том же объеме и уменьшает размер батареи.
Они также отличаются лучшей тепловой устойчивостью, невоспламеняемостью и отсутствием риска утечки жидкости, что значительно снижает риск самовоспламенения и взрыва.
Уян Мингао, эксперт по новым энергетическим системам и профессор Университета Цинхуа,прогнозируется, что достижение плотности энергии 500 Wh/kg будет зависеть от критических достижений в области материаловедения2027 год станет ключевым для прорывных инноваций.
Китайские гиганты по производству аккумуляторов CATL и BYD поставили перед собой задачу по производству твердотельных аккумуляторов в малом масштабе к 2027 году.
Научные группы активизируют сотрудничество с компаниями, производящими батареи, чтобы ускорить коммерциализацию технологий.
Шэньчжэньский институт передовых технологий при Китайской академии наук подписал соглашение о сотрудничестве с BYD, сосредоточив внимание на передовых областях, таких как твердотельные батареи.
Сунь Хуацзюнь, технический директор отдела батарей BYD, предсказал, что твердотельные батареи получат широкомасштабное применение примерно в 2030 году.
Преимущество Китая в массовом производстве полностью твердотельных батарей заключается в его обширной промышленности и рыночных масштабах.
"С самой полной промышленной цепочкой, крупнейшим рынком и большим количеством исследователей мы очень уверены в подходе и дорожной карте Китая для этой технологии", - сказал Зу Сицзи,вице-президент SAIC Motor.
Ваше сообщение должно содержать от 20 до 3000 символов!
