Cad iad na Dul Chun Cinn Nua sa Taighde ar Ábhair Battery Litiam Cumhachta

Mar gheall ar theorainneacha na teicneolaíochta ceallraí litiam cumhachta, tá raon íseal, saolré gearr (amanna muirir agus urscaoilte íseal) ag feithiclí nua fuinnimh, agus ráta ard tanúcháin, rud a chuireann bac ar chur i bhfeidhm feithiclí nua fuinnimh ar scála mór. Le déanaí, d'fhógair an Chóiré Theas agus an tSeapáin dul chun cinn i ndiaidh a chéile i dteicneolaíocht ábhar ceallraí litiam cumhachta, agus laghdóidh costas cadhnraí litiam cumhachta sa todhchaí.

Ag an 5ú Comhdháil Náisiúnta um Nuálaíocht Eolaíochta agus Teicneolaíochta agus an 4ú Fóram Cruinniú Mullaigh Fuinnimh Cumhachta, roinn an tOllamh Wu Feng ó Institiúid Teicneolaíochta Beijing agus na haíonna freastail dul chun cinn taighde cadhnraí litiam cumhachta agus ábhair ghaolmhara.

Tá éileamh suntasach na tíre tar éis léim nua a chur chun cinn i bhforbairt cadhnraí litiam cumhachta. Agus sábháilteacht á chinntiú, tá cineálacha nua cadhnraí litiam cumhachta le fuinneamh ard, ardchumhachta, saolré fada, costas íseal, agus gan aon truailliú ag foirmiú tionscail agus ag dul isteach sa mhargadh de réir riachtanais úsáideoirí éagsúla. Dúirt Wu Feng go bhfuil an comhtháthú teicneolaíochta idir ceallraí nicil-hidrigine, ceallraí ian litiam, ceallraí córas nua ardfhuinnimh agus supercapacitor an-tábhachtach. Is nuálaíocht teicneolaíochta é an comhtháthú teicneolaíochta seo féin freisin. Osclóidh sé caibidil nua d'fhorbairt cadhnraí tánaisteacha nua sa tSín mar aon leis an Idirlíon!

I bhforbairt cadhnraí litiam cumhachta, tugtar aghaidh ar na fadhbanna seo a leanas: an féidir giniúint nua de chadhnraí ardfhuinnimh a thógáil? An féidir linn saincheisteanna sábháilteachta agus iontaofachta cadhnraí a réiteach? An féidir saolré fada na ceallraí a bhaint amach? An féidir éifeachtúlacht costais na gcadhnraí a fheabhsú?

In 2015, ba é 120-180Wh/kg an t-innéacs dlús fuinnimh de chadhnraí litiam-ian cumhachta, agus ba iad na córais ábhair thábhachtacha ná graifít fosfáit iarainn litiam agus graifít thrínártha. Is é innéacs dlús fuinnimh na giniúna nua de chadhnraí litiam-ian cumhachta i 2020 ná: litiam saibhir (250mAh / g) - leictreoid dhiúltach carbóin sileacain: cill ceallraí 300Wh/kg.

Ní hamháin go mbaineann feabhas ar dhlús fuinnimh cadhnraí litiam-ian cumhachta le hábhair leictreoid dhearfacha agus diúltacha, ach éilíonn sé freisin ceanglais níos airde maidir leis an leictrilít a úsáidtear. Dúirt Wu Feng gur féidir ceallraí litiam-ian ardfhuinnimh le dlús fuinnimh 319Wh/kg a ullmhú trí úsáid a bhaint as ábhair leictreoid dhearfacha thrínártha NCM agus ábhair leictreoid diúltacha Si/C.

Maidir leis an dul chun cinn taighde ar an gcóras ábhar de 300Wh/kg cadhnraí litiam cumhachta, dúirt Wu Feng go bhfuil tionchar ábhar nicil divalent ar an bhfeiniméan meascadh nicil litiam san ábhar catóide trínártha nicil ard. Rinneadh staidéar ar NCM811. Fuarthas amach gur féidir le cóimheas stoichiometric de litiam méadú ar ábhar nicil divalent san ábhar, rud a laghdódh an meascadh nicil litiam san ábhar agus feabhas a chur ar fheidhmíocht chobhsaíochta rothaíochta an ábhair. Ina theannta sin, ullmhaíodh ábhar catóide ternary nicil ard (LiNi0.7Co0.15Mn0.15O2) le fás níos fearr de 010 eitleán criostail, agus léirigh tomhais leictriceimiceach go bhfuil feidhmíocht ráta den scoth ag an ábhar. Agus struchtúr ordlathach sféarúil a dhearadh agus a fhorbairt le fás buntáiste dromchla gníomhach leictriceimiceach, ag feabhsú go mór saintréithe rothaíochta ráta agus feidhmíocht ráta na n-ábhar atá bunaithe ar mhangainéis saibhir i litiam le haghaidh cadhnraí litiam-ian.

I dtaighde na n-ábhar leictreoid diúltach, rinneadh leictreoidí ilchodacha SiO/CNx gan ceanglóirí a shintéisiú trí mhodh sciath díreach. Is féidir le nítrigin ina bhfuil mogalra carbóin a athrú toirte a mhaolánú le linn an phróisis rothaíochta, ag cruthú líonra seoltaí maith ar dhromchla SiO agus ag soláthar cainéal cobhsaí le haghaidh tarchur leictreonach. Agus rinneadh ábhair chomhchodacha Si/Ni/graifít a shintéisiú trí úsáid a bhaint as modh muilleoireachta liathróid ardfhuinnimh. Miotal Ni agus graifít fite fuaite chun líonra seoltaí maith a chruthú, agus bhí nanocrystalline Si leabaithe in situ sa mhaitrís SiOx, ag feabhsú gníomhaíocht leictriceimiceach SiOx.

Taighde ar leictreailítí feidhmiúla, cineál nua de leictrilít láibe ina bhfuil sileacáit litiam a dhearadh agus a fhorbairt, rud a fheabhsaíonn go mór sábháilteacht agus cobhsaíocht rothaíochta na n-ábhar catóide ceallraí litiam-ian ardvoltais. Ina theannta sin, forbraíodh leictrilítí agus breiseáin feidhmiúla sábháilteachta: tá imidazolinone, leachtanna ianach fáinne piridín, agus breiseáin fosfáit lasair-retardant comhcheangailte le breiseáin foirmithe scannáin, mar shampla sulfite butene chun sraith de chórais feidhmiúla leictrilít a fhorbairt le retardancy lasair agus comhoiriúnacht leictriceimiceach. , feabhas suntasach a chur ar shábháilteacht, ar iontaofacht agus ar inoiriúnaitheacht teochta cadhnraí litiam-ian (ag leathnú an raon teochta ó -20 céim go +60 céim go -40 céim go+80 céim ) . Agus forbraíodh leictrilít soladstaide le struchtúr líonra leachtach ianach SiO mesoporous, ag a bhfuil fuinneog leathan leictriceimiceach, cobhsaíocht ard teirmeach, agus seoltacht ianach ag teocht an tseomra de 10-3S/cm,, tacaíocht ábhartha a sholáthar chun saincheisteanna sábháilteachta a bhaineann le cadhnraí ardfhuinnimh nua a réiteach.

Chomh maith leis an taighde ar ábhair ceallraí, tá cadhnraí tánaisteacha tar éis dul isteach i réimsí éagsúla den gheilleagar náisiúnta agus de shaol na ndaoine. Tá méadú mór tagtha ar tháirgeadh cadhnraí, rud a chuir brú ollmhór ar an gcomhshaol agus ar acmhainní. De réir réamhaisnéis díolacháin feithiclí nua fuinnimh sa tSín, sroichfidh an t-éileamh ar chadhnraí litiam cumhachta ina n-aonar 30 billiún vata uair an chloig i 2020, agus beidh an tionchar diúltach ar an gcomhshaol ag éirí níos déine. Beidh acmhainní litiam ag éirí níos gann freisin. Trí theicneolaíocht aisghabhála aigéad orgánach nádúrtha atá neamhdhíobhálach don chomhshaol a ghlacadh, baineadh amach aisghabháil ghlas agus éifeachtach ar chadhnraí litiam-ian dramhaíola (le rátaí láisteála litiam agus cóbalt de 98% agus 94% faoi seach), atá níos fearr ná an teicneolaíocht próisis ag baint úsáide as aigéid láidre thar lear. agus cuireann sé cosc ​​​​ar thruailliú tánaisteach i gcóireáil aisghabhála aigéad láidir.

Dul chun cinn i dtaighde agus forbairt ábhar nua le haghaidh cadhnraí litiam cumhachta

Tá súil againn i ndáiríre torthaí dearfacha a bhaint amach i dtéarmaí ábhair, rud atá deacair go leor dúinn. Ó thaobh na cuideachta, tá sraith ceanglais curtha ar aghaidh ag táscairí teicniúla sábháilteachta, iontaofachta agus costais, ina measc tá na táscairí bunlíne agus táscairí forbartha fadtéarmacha an-ard. Chuir an rialtas agus an stát ceanglais dlús fuinnimh an-ard ar aghaidh maidir le cadhnraí litiam cumhachta. Maidir le tionscadail cosúil le feithiclí nua fuinnimh agus tionscadail taighde bunúsacha a fógraíodh i mbliana, táthar ag súil go bhféadfaidh dlús fuinnimh cadhnraí litiam-ian 400Wh / kg a bhaint amach, agus is féidir le dlús fuinnimh samplaí ceallraí córais nua 500Wh / kg a bhaint amach. Don chuideachta, níl 300Wh/kg éasca freisin, agus ní mór go leor córais nua a fhorbairt. Is é an ceanglas "Déanta sa tSín 2025" ná meáchan 400wh / kg nó níos airde a bhaint amach, agus tá bearna suntasach fós idir na príomhfhocail i roinnt de na modhanna atá beartaithe, is iad sin cadhnraí.

Ó thaobh táscairí táirge, déanaimis comparáid a dhéanamh ar riachtanais ábhartha rialtais náisiúnta éagsúla. Díreach luaite "Déanta sa tSín 2025", thíos tá an comórtas idir an tSeapáin agus na Stáit Aontaithe. I mbliana, seoladh trí thionscadal speisialta, agus baineann gach ceann díobh le cadhnraí litiam cumhachta.

Tá súil ag gach duine 400wh/kg a bhaint amach sa todhchaí, cén fáth a socróimid an táscaire seo? Go príomha mar gheall ar bhreithnithe sábháilteachta cadhnraí litiam-ian. Ag tabhairt BAIC New Energy EV200 mar shampla, is é a thomhaltas fuinnimh in aghaidh an 100 ciliméadar ná 14 kWh, agus is é a riachtanas saolré 10 mbliana agus 200000 ciliméadar. Mar sin féin, tá an costas laghdaithe go suntasach anois. Mar thoradh ar fhorbairt cadhnraí litiam-ian cumhachta sa todhchaí beidh costais i bhfad níos airde chun an raon céanna a bhaint amach i gcomparáid leis an staid reatha. Dá bhrí sin, mura bhforbróidh cadhnraí litiam-ian feithiclí leictreacha go fuinneamh ard, beidh siad in aghaidh iomaíocht níos déine i bhfeithiclí leictreacha íon sa todhchaí, agus féadfaidh siad fiú cadhnraí cumhachta breosla a bheith faoi léigear.

Ó thaobh forbartha praiticiúla, tá an fhorbairt iomlán mall agus réasúnta seasmhach. Is é an rud is tábhachtaí ná an teicneolaíocht agus na hábhair a uasghrádú agus a athsholáthar. Fiú má leanaimid an bealach, más féidir linn coinneáil suas leis an luas forbartha atá ann faoi láthair, is féidir leat 300 uair an chloig vata in aghaidh an chileagraim a bhaint amach faoi 2020 agus 390 vata in aghaidh an chileagraim faoi 2030. Conas is féidir linn an treochlár seo a bhaint amach de réir a chéile? Ar an dara dul síos, an féidir linn uaireanta 400 vata in aghaidh an chileagraim a bhaint amach nó níos airde fós?

Tá trí ghlúin forbartha ag ceallraí litiam-ian leictrilít leachtach, agus anuraidh bhí réamhrá mionsonraithe ann. Is é an rud is tábhachtaí ná ó thaobh na n-ábhar leictreoid dhearfach, go bhfuil gach ceann á uasghrádú agus á athsholáthar, ag méadú voltas nó cumas; Athrú tábhachtach ar an ngné leictreoid diúltach ná tabhairt isteach nana-charbóin sileacain isteach sa leictrilít i gcadhnraí fuinniúla, in éineacht le roinnt teicnící cosúil le deighilteoirí brataithe ceirmeacha. Cé chomh hard is féidir an ceallraí litiam-ian atá á lorg againn faoi láthair a dhéanamh? Tá dlús íseal fuinnimh an-mhaith go deimhin, íobairt sé in-athchúrsáilte, gan trácht ar shábháilteacht, agus ard-fhuinneamh a bhaint amach. Mar sin féin, ní chiallaíonn sé nach féidir athchúrsáil a fheabhsú, ach teastaíonn roinnt taighde mionsonraithe agus bunúsach. Seo comhlacht suirbhé sa Fhrainc a chonaic tuairimí níos mó agus níos mó ar ábhair. Anois tá go leor foirne agus comhghleacaithe eolach air, mar sin ní dhéanfaidh mé mionsonrú.

Mar sin féin, maidir le hábhair ceallraí, tá go leor saincheisteanna agus ceanglais feidhmíochta ann, agus glacadh le 13 teicneolaíochtaí nó níos mó ar a laghad chun na fadhbanna seo a réiteach go cuimsitheach. Tá go leor teicneolaíochtaí agus ábhar mionsonraithe ag gach sreang. Nuair a athsholáthar ábhar, beidh an ceallraí iomlán faoi athruithe casta, agus tá forbairt an ábhair ceallraí seo go háirithe mall, de ghnáth ag cur níos mó ná deich mbliana, Tá go leor foirne agus cuideachtaí cheana féin ag forbairt 300 bhata uair an chloig in aghaidh an chileagraim cadhnraí litiam-ian. Is í an fhadhb is deacra sa réimse seo anois ná go bhfuil cumas leictreoid diúltach ard mar thoradh ar leathnú ard-toirte, rud atá an-deacair duit déileáil leis ag leibhéal na ceallraí. Is í an fhadhb lárnach ná conas an leathnú toirte a réiteach tar éis a mhuirearú chun freastal ar riachtanais na gcuideachtaí ceallraí reatha. Ina theannta sin, is féidir na dlúis ardfhuinnimh seo a chur i bhfeidhm, ach an féidir lena táscairí rochtana cuimsitheacha na ceanglais iarratais a chomhlíonadh? Níl mé cinnte cén cineál uasteorainn atá ann, ach tá roinnt réitigh inti. Ní phléifimid an caidreamh ama go mion. Cuirimid fáilte roimh chách an deis a bheith acu teicneolaíocht a mhalartú sa réimse seo.

Ina theannta sin, ní mór don rialtas 400wh/kg agus 500wh/kg a tháirgeadh. Tar éis ríomh, tá múnla ann a chuimsíonn leictreoid dhiúltach graifít agus litiam miotail leictreoid diúltach sileacain. Má shroicheann sé 800 vata nó níos mó, tá seans ann fós. Tá roinnt réitigh fós ann do 400wh/kg agus 500wh/kg, ach tá sé an-deacair a bhaint amach. Is féidir le NC suas le 200 a bhaint amach, is féidir le litiam diúltach 300 a bhaint amach, agus éilíonn ábhair leictreoid diúltacha éagsúla ríomh córasach, Ó thaobh ríomhaireachtúil, is cosúil go bhfuil roinnt ábhair leictreoid dearfacha agus diúltacha fós ann a bhaint amach ard-dlús trí mheaitseáil. Bhí na ríomhanna roimhe seo go léir fíorúil, agus obair Acadamh Eolaíochtaí na Síne maidir leis seo. D'fhonn éachtaí taighde agus forbartha a neartú, forbairt eacnamaíoch a chur chun cinn, agus fadhbanna praiticiúla a réiteach, tá tionscadal píolótach A-aicme straitéiseach seolta ag Acadamh Eolaíochtaí na Síne. Ar cheann de na tionscadail sin tá an tionscadal nana-ábhar, a bhfuil sé mar aidhm aige tacaíocht chomhchruinnithe a sholáthar don nanaitheicneolaíocht a ndearna an tAcadamh taighde uirthi le 20 bliain anuas. Táthar ag súil go mbeidh sé seo ina chuidiú don tionscal. Is é an chéad cheann de na tionscadail seo an ceallraí litiam cumhachta, agus is dócha go n-úsáidfear nana-ábhair agus na nanaitheicneolaíochta.

Ba é an Leas-Aire Yin agus Meitheamh, a bhí freagrach as an tionscadal seo ar dtús, a mhol na ceanglais don chineál seo tionscadail. Ba cheart go mbeadh spriocanna soiléire ag ár gcuid oibre, go mbeadh sí inúsáidte agus inmheasúnaithe. Tar éis measúnú tríú páirtí, tá go leor táscairí ann chun leibhéal na n-ábhar agus na teicneolaíochta a úsáidtear a mheas, cibé an bhfuil aon tionchar ann, agus an tionchar ar chumas. Dá bhrí sin, tá an cineál tionscadail seo an-deacair. Mhol sé táscairí sonracha, agus tá sé beartaithe ag an tír 300 bhata uair an chloig in aghaidh an chileagraim a bhaint amach faoi 2020 agus 150 bhata in aghaidh an chileagraim faoi 2015. Ba cheart go gcuirfí tús freisin le tionsclaíocht ábhair ceallraí gaolmhara, mar shampla leictrilítí leictreoidí dearfacha, deighilteoirí, agus mar sin de. . Chun an tionscadal seo a chur i gcrích, tá roinnt tascanna tábhachtacha socraithe. Is é ceann amháin ná 60% den bhuiséad a leithdháileadh go 70% de na costais oibriúcháin do chadhnraí litiam-ian, ag forbairt leictreoidí dearfacha agus diúltacha ard-fhuinnimh, leictrilítí ardvoltais, agus deighilteoirí sábháilteachta ard comhtháite i gcadhnraí litiam-ian cumhachta. San fhadtréimhse, ní mór dúinn cadhnraí soladach-stáit a leagan amach, agus socraíodh cadhnraí aeir maidir leis seo freisin. Chomh maith leis sin, ar maidin, luaigh Múinteoir Chen an leibhéal tástála. Tá roinnt leibhéal tástála fós sa tSín, ach bunaíodh dhá ardán. Lig dom na torthaí a thuairisciú go hachomair. Tá 12 aonad ann le foireann taighde agus forbartha de thart ar 300 duine, a chlúdaíonn gnéithe éagsúla. Is é ceann amháin an leictreoid dhiúltach sileacain, agus tá mé ag obair ar thaighde agus forbairt eolaíoch agus teicneolaíochta sa réimse seo le 19 mbliana, rud atá deacair go leor. Tá an tionscadal seo á fhorbairt agam le déanaí ó thaobh an fheidhmchláir de, agus tá dhá chatagóir ar na bealaí teicniúla tábhachtacha: SiOx/C agus Nano Si. Is é an rud is tábhachtaí ná athrá leanúnach ó na táscairí teicniúla cuimsitheacha. Tar éis tacaíocht a fháil i 2013, is féidir linn méid bhaisc de 500 cileagram a bhaint amach, atá bunaithe go príomha ar bhreithnithe dearadh cuimsitheach. Is é an rud atá á léiriú agam anseo ná nach rudaí fíor iad ár gcuid smaointe. Tá sé fós an-deacair breiseáin a allmhairiú agus mar sin de, agus is é an deacracht atá sa phlé nana ná conas 100 yuan in aghaidh an chileagraim de nana sileacain a fháil.

Conas nana-sileacain a scaipeadh go cothrom i gcáithníní?

Is é an rud atá á bhaint amach againn faoi láthair ná ábhar a scaipeann nana-sileacain ina cháithníní agus a fhéadfaidh dul isteach i dtáirgeadh mais. In ábhar 450 milliamperes in aghaidh na huaire, is gnách go bhfuil sé ualach ard-acmhainne is féidir a rothaíocht thart ar 500 uair. Mar sin féin, tá an ocsaíd sileacain a forbraíodh roimhe seo fós á fhorbairt, ach tá an éifeachtacht íseal agus níl an cumas ard de charbóin nano sileacain ina réiteach sásúil. Dá bhrí sin, táimid ag forbairt glúin nua d'ábhair saibhir sileacain ocsaíd, Laghdaigh na dúshláin a thugann sé.

Tá an chuideachta ábhar nua seo sa tríú háit nó sa dara háit sa tSín faoi láthair, rud a réitíonn sraith fadhbanna teicniúla. Ní dhéanfaidh mé mionsonrú faoi. Tá dul chun cinn déanta in ábhair leictreoid dhiúltacha, ach níl mórán carntha againn in ábhair leictreoid dhearfacha. Tar éis tacaíocht an tionscadail seo, tá sé tábhachtach díriú ar an leibhéal ardchumais. Is é an chuid deacair den ábhar seo ná maolú voltais. San obair seo, tá sé tábhachtach an struchtúr dromchla a athchruthú chun an fhadhb a bhaineann le maolú voltais a réiteach. Dá bhrí sin, is féidir é a thosú chun iarracht a dhéanamh. I mbliana, tá sé ag leibhéal 500 cileagram.

Ábhar eile is ea spinel ardvoltais, atá sách éasca a aistriú. Is é an rud is deacra ná tar éis an t-ábhar seo a úsáid, is gá an electrolyte agus gnéithe eile a uasghrádú go cuimsitheach, agus mar sin ní mór an ghné seo a fheabhsú fós, go háirithe le haghaidh fadhb teocht ard 55 céim. D'fhonn fadhb na n-ábhar saibhir litiam ardvoltais a réiteach, tá sé seo an-tábhachtach agus freisin an-dúshlánach sa tSín. Anois, is féidir é a scaipeadh go réasúnta cobhsaí faoi ardvoltas, agus tá breiseáin sa electrolyte freisin. Is dóigh linn go bhfuil beagán fadhbanna fós ag baint le húsáid an deighilteoir go díreach, agus mar sin ní mór dúinn deighilteoir ceirmeach a fhorbairt agus ceallalóis a úsáid mar an tsubstráit, atá resistant le teocht ard. Mar sin féin, is cosúil nach féidir é seo a úsáid ar deireadh thiar inár gcadhnraí. Is é an rud is tábhachtaí ná comhsheasmhacht agus cobhsaíocht. Tá sé i mbun tástála ar scála beag go meánach faoi láthair, ach tá dóchas ann don todhchaí. Go deimhin, tá deighilteoir sciath seoltaí ian forbartha againn freisin le deighilteoir ceallalóis agus cáithníní ceirmeacha.

Forbraíodh graphene ar feadh i bhfad, agus is féidir leis an teicneolaíocht sciath leibhéil mais táirgthe de na mílte tonna a bhaint amach. Rinneadh réamh-cheallraí ag baint úsáide as an ábhar céanna, a fhéadfaidh 375 bhata uair an chloig in aghaidh an chileagraim a bhaint amach. Mar sin féin, tá a athchúrsáil bocht, agus tá a chumas íseal maith le haghaidh rothaíochta. Is é an rud is tábhachtaí ná conas sraith fadhbanna ábhar cúnta a réiteach faoi leathnú ard-toirte.

Ar deireadh, lig dom litiam miotalach soladach-stáit a thabhairt isteach. I dtéarmaí ríomhaireachtaí teoiriciúla, tá feabhas ar chadhnraí litiam-ian. Tá an deis ann freisin cadhnraí litiam-ian a úsáid, mar shampla cadhnraí litiam-ian miotalach agus cadhnraí aeir, a chuimsíonn córais ceallraí éagsúla cosúil le ocsaigin, uisce, agus dé-ocsaíd charbóin. Sna torthaí díreach ríofa, is féidir a fheiceáil go bhfuil litiam miotalach glas níos airde, cé go bhfuil leictreoid dhiúltach sileacain níos cumhachtaí. Má úsáidtear sileacain 2000mAh, I gcomparáid leis an leathnú os cionn 200, tá leathnú litiam sách níos éasca a réiteach. Má bhíonn tionchar aige ar leictreachas níos airde fuinnimh, is féidir an smaoineamh maidir le ceallraí poist a úsáid fós, ach tá roinnt dúshlán fós ann maidir le meicnic agus mar sin de.

Forbraíodh cadhnraí litiam-ian miotail le breis agus 50 bliain, go háirithe sna 1980í agus sna 1990í nuair a bhí saincheisteanna tromchúiseacha ann, agus níl aon fhianaise ann faoi láthair le tuiscint go bhfuil cadhnraí litiam-ian miotail sábháilte. Is í an fhadhb a bhaineann le cadhnraí litiam-ian miotail a úsáid le haghaidh modhnú ná go bhfuil taiscí agus deascadh neamh-éide difriúil ó graifít agus sileacain. Ar an dara dul síos, tá an scannán SEI éagobhsaí, tá súil ag go leor daoine fós réitigh soladach-stáit a úsáid chun an fhadhb seo a réiteach. Is é príomhphointe na teicneolaíochta soladach-stáit ná go bhféadfaí é a réiteach go teoiriciúil, agus mar sin tá go leor sábháilteachta agus buntáistí ann, chomh maith leis na buntáistí a bhaineann le comhéifeacht timthriall. Ina theannta sin, is féidir é a úsáid freisin le haghaidh sreangú inmheánach, mar shampla polaiméir bunaithe, agus roinnt electrolytes leachtacha a chur leis. Tá go leor cuideachtaí tar éis infheistíocht a dhéanamh ann go hidirnáisiúnta, ach ó thaobh praiticiúil, níl cadhnraí ard-dlúis fuinnimh forbartha fós, Is í an phríomhcheist anseo ná conas friotaíocht an leictreoid dhearfach a réiteach.

Ó thaobh na forbartha tionscail, is é an difríocht idir cadhnraí soladach-stáit leictrilítí soladach-stáit, a fhéadfaidh cadhnraí litiam-ian miotail a úsáid. Tá cadhnraí ian litiam an-chumhachtach freisin, atá i ndáiríre i bhforbairt an tionscail. Chomh luath agus is féidir na príomhábhair teicneolaíochta ceallraí ceallraí a bhriseadh, is féidir leo dul isteach sa mhargadh go tapa. Mar sin, tá roinnt treochlár molta againn, b'fhéidir gurb é an ceann is luaithe chun pacáistí ceallraí a tháirgeadh i 2019, In ​​2020, is féidir an leibhéal tráchtálaithe a thástáil. Tá cuid de na cadhnraí soladach-staid fós sách mall, agus is féidir go dtógfaidh sé níos faide i ndáiríre gach cadhnraí soladach-staid. Beidh cadhnraí le hábhar beagán níos leachtacha níos tapúla mar go ndéanann siad dlús fuinnimh agus sábháilteacht a chothromú.

An Chóiré Theas: méadú 45% ar chumas ceallraí litiam cumhachta

De réir faisnéise ón leagan ar líne den iris acadúil "Fuinneamh Nádúrtha", d'fhorbair foireann taighde ó Institiúid Eolaíochta agus Teicneolaíochta Ulsan (UNIST) sa Chóiré Theas ábhair chatóide le haghaidh cadhnraí tánaisteacha le déanaí, ar féidir leo an cumas ceallraí atá ann cheana féin a mhéadú trí 45%, ag cur 100 ciliméadar ar a laghad leis an raon reatha de níos mó ná 200 ciliméadar le haghaidh feithiclí leictreacha.

D'éirigh leis an bhfoireann taighde cumas ceallraí a mhéadú trí ábhair chomhchodacha sileacain graifíte a fhorbairt chun leictreoidí graifíte a chur in ionad cadhnraí atá ann cheana féin. Déantar an leictreoid nua trí cháithníní sileacain meánmhéide 20 nanaiméadar (1 billiúnú méadar) a instealladh idir móilíní graifíte. Chomh maith leis an raon a mhéadú, giorraíonn an teicneolaíocht nua go mór an t-am muirir agus urscaoilte, agus tá luas muirir agus urscaoilte na ceallraí níos mó ná 30% níos tapúla ná na cadhnraí atá ann cheana féin.

Tá an tionscal ag súil go mbeidh táirgeadh mais cadhnraí nua den sórt sin níos éasca agus go mbeidh buntáiste iomaíoch praghais láidir acu sa todhchaí.

An tSeapáin: Cadhnraí litiam-ian forbartha nach bhfuil cóbalt ag teastáil uathu

De réir faisnéise ó Panasonic Electric, tá an tSeapáin tar éis ábhar nua a fhorbairt le haghaidh cadhnraí litiam-ian nach dteastaíonn an cóbalt miotail annamh, agus tá cineál nua ceallraí litiam-ian forbartha aige freisin.

D'fhorbair foireann taighde faoi stiúir an Ollaimh Runichi Yoshida ó Ollscoil Kyoto Panasonic Electric Appliances sa tSeapáin ábhar orgánach nua ag baint úsáide as litiam agus carbóin, agus d'éirigh leo cineál nua ceallraí litiam-ian a tháirgeadh nach n-úsáideann cóbalt mar an t-ábhar leictreoid. Léiríonn na torthaí turgnamhacha go bhfuil an cumas céanna ag cadhnraí a tháirgtear le hábhair nua le cadhnraí litiam-ian le hábhair ina bhfuil cóbalt mar leictreoidí. Táthar ag súil go bhriseann an cineál ceallraí litiam-ian seo saor ó spleáchas ar chóbalt agus go laghdóidh sé go mór costais táirgthe.

Buntáiste eile a bhaineann le cadhnraí litiam-ian a tháirgeadh leis an ábhar nua seo ná go bhfuil saol na ceallraí níos faide agus go bhfuil an ráta lobhadh níos ísle. Léiríonn na torthaí turgnamhacha go bhfuil an ceallraí litiam-ian a tháirgtear ag an ábhar nua seo a mhuirearú agus a urscaoileadh 100 uair, ach ní mó ná 20% díghrádú acmhainne na ceallraí. Tá sé beartaithe ag Panasonic Electric an t-ábhar nua seo a fheabhsú, ag súil leis an minicíocht muirir agus urscaoilte ceallraí a mhéadú go 500 go 1000 uair, agus ansin dul ar aghaidh le táirgeadh tráchtála.