Dè a th 'ann an stuthan lasair-lasair?
Fhuair mi fios air a’ mhìos a chaidh bho neach-cruinneachaidh pacaid ann an Ohio. Bha an neach-ceannach aige airson faighinn a-mach carson a chaidh an àrachas taigh-bathair aca suas 40% às deidh dhaibh tòiseachadh air ceallan lithium a stòradh. Dh’ ainmich am fo-sgrìobhadair ruith teirmeach. Dh'fhaighnich an neach-cruinneachaidh dhomh dè a dh'innseadh e dhaibh mu shàbhailteachd electrolyte. Dh'innis mi dha an aon rud a tha mi ag innse don h-uile duine. Bidh na solventan carbonate anns na ceallan agad a 'losgadh. Is e a’ cheist dè a nì thu mu dheidhinn.
Is dòcha gu bheil an electrolyte a’ dèanamh suas 10-15% de chuideam cealla. Ethylene carbonate, dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate. Is iad seo na h-eich-obrach. Bidh iad a 'sgaoileadh salainn lithium gu math. Leigidh iad le ions gluasad gu luath. Tha puingean flash aca cuideachd anns an raon 30-40 ceum. Faodaidh cealla pouch punctured 200 ceum a bhualadh a-staigh ann an nas lugha na mionaid. Chan eil am matamataig iom-fhillte.
Nochd todhar fosfair ann an electrolytes bataraidh timcheall air 2003. B’ e trimethyl phosphate a’ chiad fhear a dh’ fheuch daoine gu mòr. Bidh e ag obair le bhith a 'leigeil a-mach PO radicals nuair a dh'fhàsas e teth. Bidh na radicals sin a’ glacadh hydrogen bho aghaidh an lasair agus a’ dùnadh sìos freagairt slabhraidh losgaidh. 'S urrainn dhut -an ùine cuir às dhut fhèin a ghearradh bho 50+ diogan gach gram sìos gu àireamhan singilte. Is e slaodachd a th’ anns a’ mhalairt. Bidh fosphates a 'tiormachadh an electrolyte. Tha seoltachd Ion a ’dol sìos. Bidh thu a 'call comas reata.
Airson companaidhean a tha a 'lorg cheallan, a' faighneachd doneach-dèanamh pacaid bataraidh lithiumbu chòir mu bhith a’ cruthachadh electrolyte a bhith na chleachdadh àbhaisteach a-nis. Tha an cruth-tìre air atharrachadh bho 2020. Bidh luchd-dèanaidh cealla Sìonach a-nis a’ cur thoraidhean le measgachaidhean eistear fosfáit a bhuail na h-aon specs lasrach ri ceallan Iapanach a chaidh a reic airson dà uair na prìs o chionn còig bliadhna. Zhangjiagang Guotai-Bidh Huarong a’ toirt seachad electrolyte gu grunn phrìomh riochdairean cealla. Tha na leasachaidhean sàbhailteachd air gluasad sìos an abhainn.
Thàinig na todhar fluorinated nas fhaide air adhart. Hydrofluoroethers. Carbonaidean flùranach mar FEC agus FEMC. Bidh dadaman fluorine air cnàimh-droma moileciuil a’ cur dragh air iomadachadh radaigeach ann an dòigh eadar-dhealaichte seach fosfair. Tha na toraidhean math. Chan eil na cosgaisean. Bidh stuthan fluorinated fhathast a 'ruith 3-5x na tha thu a' pàigheadh airson carbonatan àbhaisteach. Tha fios agam air balaich a bhios gan sònrachadh aig 5-10% dìreach airson a bhith a’ bualadh air stairsneach sàbhailteachd gun a bhith a’ sgrios am bile stuthan.
Fhuair ionic liquids tòrr preas timcheall air 2015-2018. Bruthadh bhalbhaichean faisg air neoni. Cha bhith e a’ lasadh fo shuidheachadh droch dhìol àbhaisteach sam bith. Thadhail mi air obair-lann ann am Münster a bha air a bhith ag obair orra airson sia bliadhna. Sheall an neach-rannsachaidh dhomh ceallan a thàinig beò 200 ceum teasachadh a-muigh gun fhionnarachadh. Thuirt e rium cuideachd gu robh iad a’ pàigheadh €85/kg airson an lionn ianach. Cosgaidh coimeasgaidhean malairteach EC / DMC fo € 4 / kg. Mharbh an eaconamaidh e airson càraichean. Faodaidh cuid de thagraidhean aerospace a’ chosgais sin a ghabhail a-steach. Chan urrainn don mhòr-chuid.
Bidh electrolytes gel polymer a 'gabhail dòigh-obrach eadar-dhealaichte. Bidh thu a’ glacadh ìre an leaghaidh ann am matrix polymer. Tha PVDF-HFP cumanta. Bidh cuid de bhuidhnean a 'togail fosfair gu dìreach a-steach don chnàimh droma polymer. Bidh an retardancy lasair a’ fàs structarail. Dh'fhoillsich luchd-rannsachaidh aig Oilthigh Qingdao obair an-uiridh air siostaman polyimide le slabhraidhean taobh phosphazene. Fèin-a’ cur às do amannan fo 5 diogan. Neart meacanaigeach àrd gu leòr gus fàs dendrite a lughdachadh. Is e an dùbhlan saothrachadh. Chan eil còmhdach rolla de gel electrolytes cho aibidh ri lìonadh lionn.
Nuair a bhios measadh asolaraiche bataraidh lithium àbhaisteachairson tagraidhean gnìomhachais, faighnich ceistean sònraichte mu shàbhailteachd. Dè an SET a th’ anns an ullachadh electrolyte agad? Dè an ìre de stuth cur-ris lasair a bhios tu a’ cleachdadh? An urrainn dhut dàta calorimetry còn a thoirt seachad? Roinnidh cuid de luchd-dèanaidh cealla am fiosrachadh seo. Bidh cuid eile ga làimhseachadh mar sheilbh. Mar as trice bidh na prìomh bhrandan a’ ruith 12- cuir-ris 18% stèidhichte air fosfáit a rèir cuideam anns na ceallan fèin-ghluasadach àbhaisteach aca.
Bidh an gnìomhachas a’ dèanamh deuchainn air retardancy lasair ann an grunn dhòighean. 'S e -an ùine cur às an tè as luaithe. Bidh thu a’ lasadh sampall agus ùine dè cho fada ‘s a loisgeas e às deidh dhut an stòr lasachaidh a thoirt air falbh. Le bhith a’ cuingealachadh clàr-amais ocsaidean ag innse dhut an ìre as lugha de O2 a dh’ fheumar gus losgadh a chumail suas. Shuidhich UL 2054 agus IEC 62133 slatan-tomhais pas / fàilligeadh airson ceallan crìochnaichte. Feumaidh GB 38031-2020 Sìona 5 mionaidean de ùine rabhaidh mus ruig sgaoileadh teirmeach ceallan faisg air làimh ann am pasgan. Le bhith a’ coinneachadh ris an t-sònrachadh sin gu tric bidh feum air electrolytes lasair-retardant.
Bhrùth na cuimhneachain a’ chùis seo chun aghaidh. Tharraing GM 140,000 Bolt EV air ais a’ tòiseachadh ann an 2021. Chuimhnich Hyundai air Kona Electrics. Chuir Ford dàil air cinneasachadh Lightning. Tha na h-adhbharan bunaiteach eadar-dhealaichte. Bha cuid dhiubh nan easbhaidhean saothrachaidh. Bha cuid dhiubh nan cùisean dealbhaidh cealla. Thug iad uile air roinnean ceannach OEM ceistean nas cruaidhe a chuir. Sam bithcom-pàirtiche OEM bataraidh lithiumtha feuchainn ri teisteanas fhaighinn airson càraichean a-nis mu choinneimh barrachd sgrùdaidh air sgrìobhainnean sàbhailteachd teirmeach na rinn iad ann an 2019.
Bidh cosgaisean stuthan a’ cur suas ri fìor airgead aig sgèile. Ann am pasgan càr 60 kWh tha timcheall air 40- 50 kg de electrolyte a rèir cruth cealla agus luchdachadh. Le bhith a’ cur lasair-lasair 15% aig cosgais àrdachaidh $15/kg a’ ciallachadh $90-110 gach pasgan. Tha cosgaisean ìre cealla air tuiteam fo $100/kWh airson na ceallan prismatic LFP as saoire a-mach à Sìona. Tha an inneal-dìon lasair sin a’ riochdachadh timcheall air 1.5% de chosgais cealla. Bidh sgiobaidhean solair ag argamaid mu sgillinnean gach kWh. Chan e sgillinn a tha seo.
Airson companaidhean a tha a 'togail dhàimhean le aSolaraiche co-chruinneachadh modal bataraidh lithium, gu tric thathas a’ dearmad an sònrachadh electrolyte ann an còmhraidhean tràth. Bidh daoine a’ cuimseachadh air comas, beatha rothaireachd, ìre C. Bidh retardancy lasair a’ nochdadh nas fhaide air adhart, mar as trice nuair a dh’ iarras an neach-ceannach deireannach sgrìobhainnean sàbhailteachd. Ron àm sin tha dealbhadh na cealla glaiste. Faodaidh ath-shuidheachadh cruth electrolyte eadar-dhealaichte bacadh, comas agus feartan aois atharrachadh. Tha e nas fheàrr a shònrachadh ro-làimh.
Tha obair inntinneach aig loidhne-phìoban an rannsachaidh innte. Bidh electrolytes dùmhlachd àrd ionadail a’ cleachdadh solventan fosfáit air an lagachadh le ethers flùranach neo-lasanta. Gheibh thu an lasair retardancy de phosphates le slaodachd agus conductivity carbonatan traidiseanta. Tha Argonne air seo fhoillseachadh. Tha grunn bhuidhnean oilthigh ann an Sìona ag obair air caochlaidhean. Is dòcha gu bheil cothrom malairteach 2-3 bliadhna a-mach airson ìre chàraichean.
Fuasglaidh ceallan stàite solid an duilgheadas lasadh gu tur. Cha bhith electrolytes ceirmeag agus sulfide a’ losgadh. Chan eil iad ann fhathast aig ìre toraidh chàraichean fhathast. Tha CATL, Samsung SDI, Toyota, agus QuantumScape uile air na loidhnichean-ama stàite cruaidh aca a phutadh a-mach ro 2-4 bliadhna ann am fiosan o chionn ghoirid. Sam bithsolaraiche fuasglaidhean sàbhailteachd bataraidh lithiuminnsidh e dhut gur e electrolytes leaghaidh lasair-lasair am freagairt practaigeach tro co-dhiù 2028 airson a’ mhòr-chuid de thagraidhean.
Chuir mi seachad còig bliadhna deug ag obair air an duilgheadas seo ann an diofar dhreuchdan. Tha an teicneòlas air leasachadh. Tha cosgaisean air tuiteam. Bidh teintean cealla fhathast a’ tachairt. Bidh iad a’ tachairt cho tric ‘s a rinn iad o chionn deich bliadhna, agus tha na ceallan an-diugh a’ stòradh barrachd lùth na na ceallan an uairsin. Ghluais an gnìomhachas chun t-slighe cheart. Tha barrachd obrach ri dhèanamh.
