Cov roj teeb Solid-State yog dab tsi?

Raws li thaum ntxov lub Tsib Hlis xyoo no, ntau lub xov xwm tshaj tawm tau hyping txog 6 billion solid-state roj teeb project.

Tom qab ntawd, qee lub tuam txhab roj teeb hauv lub xeev tau tshaj tawm tias lawv yuav ua lag luam tag nrho cov roj teeb hauv lub xeev hauv 2027. Ntau lub rooj sib tham xov xwm tau ua raws li tshaj tawm tias lub zog ceev npaum li cas thiab kev ua haujlwm ntawm lub voj voog tuaj yeem ua tau. Ib tug tuaj yeem hnov ​​​​lub zog ceev ntawm ib lub xov tooj ntawm ib lub tuam txhab ntawm 700+Wh/kg.

Yog li, dab tsi yog lub roj teeb-lub xeev? Tam sim no lub khw tau mus txog qib twg? Tom qab kev sib txuas lus nrog ntau tus phooj ywg nyob ib puag ncig kuv, kuv pom tias thawj lub tswv yim uas yooj yim rau kev tsis sib haum xeeb nrog cov roj teeb hauv lub xeev yog ib nrab thiab tag nrho cov khoom.

Nws tuaj yeem hais tau tias yuav luag tag nrho cov roj teeb uas hu ua solid-state tam sim no nyob rau hauv kev ua lag luam yog cov roj teeb semi-solid-state, uas yog, cov khoom sib xyaw ua kua. Txawm li cas los xij, tom qab disassembling ntau cov roj teeb hauv lub xeev, nws tau pom tias qhov sib xyaw ua kua-kua sib xyaw yog qhov nyuaj rau pom, thiab yuav luag zoo ib yam li lub xeev cov roj teeb ua kua. Txawm tias dhau los ntawm qee qhov kev qhia meej, nws nyuaj rau nrhiav pom.

Muaj ob lub tuam txhab Suav sawv cev: Qingtao thiab Weilan. Qingtao lub ntsiab system yog lithium hlau phosphate (tau kawg lawv kuj muaj ternary system), thiab Weilan yog sawv cev los ntawm ternary (tau kawg lawv kuj muaj lithium hlau). Lub qub yog tsuas yog ceramic txheej tshuab, thiab tom kawg yog tshaj tawm raws li hauv-situ curing technology (qhov tseem ceeb yog kev tshaj tawm). Nws tau hais tias tam sim no Qingtao muaj 380Wh / kg hlwb hauv kev ncig, thiab Weilan tam sim no muag 350Wh / kg hlwb nrog lub peev xwm ntawm 110Ah.

Yuav ua li cas yog tag nrho cov-solid-state roj teeb? Tag nrho cov khoom-lub xeev cov roj teeb feem ntau muab faib ua oxides, polymers thiab sulfides (ntawm chav kawm, kuj muaj halides). Kev txiav txim siab los ntawm kev txhim kho tam sim no ntawm tag nrho cov tuam txhab ua lag luam, tag nrho txoj kev siv tshuab yog sulfide. Lub npe hu ua sulfide solid-state roj teeb yog qhov sib xyaw ntawm cov khoom siv hluav taws xob zoo thiab tsis zoo nrog cov khoom siv hluav taws xob thiab cov khoom siv hluav taws xob los tsim cov hluav taws xob zoo (tseem muaj cov txheej txheem qhuav thiab ntub dej), thiab tom qab ntawd cov electrolyte thiab me me ntawm binder yog tov los ua ib zaj duab xis (ntawm chav kawm muaj txoj kev qhuav thiab ntub dej). Yog tias nws yog txoj kev ntub dej, cov kab mob sulfide yog qhov rhiab heev rau cov kuab tshuaj, thiab tau kawg yuav tsum muaj ib qho tshwj xeeb binder. Thaum kawg, qhov zoo thiab qhov tsis zoo electrodes thiab cov electrolyte membrane yog stacked txheej los ntawm txheej los ua ib tug tag nrho-solid-state roj teeb cell. Txhua yam ntawm cov txheej txheem no muaj qhov sib txawv uas thaiv kev lag luam ntawm tag nrho cov khoom-lub xeev cov roj teeb.

Qhov thib ob uas yooj yim rau confuse yog solid-state roj teeb=kev nyab xeeb thiab siab zog ceev

Qhov no yog qhov tsis to taub loj ntawm cov neeg feem coob, suav nrog cov neeg hauv kev lag luam. Lawv xav tias cov roj teeb uas muaj zog tag nrho muaj lub zog ceev. Ntau tus neeg sab nraud kev lag luam feem ntau pin lawv txoj kev cia siab rau tag nrho cov khoom-lub xeev cov roj teeb, feem ntau hais tias "yuav tsis muaj kua thaum tag nrho cov khoom-lub xeev cov roj teeb tawm". Qhov tseeb, qhov no tsis yog qhov xwm txheej. Yuav kom nkag siab txog qhov kev xav no, peb yuav tsum xub pib los ntawm lub tswv yim ntawm lub zog ceev: lub zog ntom ntom=lub zog / qhov hnyav, thiab lub zog yog txiav txim siab los ntawm cov khoom siv nws tus kheej, yog li lub zog ceev ntawm lub roj teeb ntawm tes yog txiav txim los ntawm cov khoom siv. ntawm lub roj teeb.

Hlau-lithium roj teeb tam sim no yog 180Wh / kg. Txij li thaum ternary roj teeb tau muab faib ua ntau lub tshuab, lawv lub zog ceev yog qhov pib ntawm 240-360 lossis txawm tias 380Wh / kg (ntau tshaj 285Wh / kg yuav tsum muaj cov khoom siv silicon). Ntawm chav kawm, lub lithium cobalt oxide system yog qhov ntau tshaj 200 lub zog ntom ntom. Tam sim no ntau lub zog ceev tshaj tawm ntawm kev ua lag luam tau mus txog 450, 500, 600 lossis txawm 700Wh / kg lossis ntau dua. Yeej, cov khoom siv tsis zoo electrode yog lithium hlau lossis tsis muaj electrode tsis zoo. Qhov no yog tag nrho lub xeev ntawm lub zog ceev. Cov ntaub ntawv zoo thiab tsis zoo electrode ntawm tag nrho cov khoom-lub xeev cov roj teeb tsis tau raug cais tawm ntawm cov ntaub ntawv ua kua. Yog li ntawd, lub zog ceev ntawm tag nrho cov-solid-state roj teeb yuav tsis siab tshaj li cov kua roj teeb.

Tus nqi siab uas txhua leej txhua tus hais txog yog ua tau raws li qhov kev cia siab tias tag nrho cov khoom siv-lub xeev cov roj teeb tuaj yeem siv lithium hlau tsis zoo electrodes kom ua tiav lub zog ceev ntawm lub roj teeb ntawm tes tom qab daws qhov teeb meem kev nyab xeeb, tab sis qhov teeb meem no tsis tsawg dua li kev daws teeb meem. teeb meem kev nyab xeeb ntawm cov kua lithium hlau roj teeb. Yog li ntawd, nws tsis tuaj yeem hais tias lub zog ntom ntom ntawm cov roj teeb hauv lub xeev tsis tshua muaj. Ntawm qhov tsis sib xws, los ntawm qhov tseeb txoj kev loj hlob, lub zog ceev ntawm tag nrho cov khoom-lub xeev cov roj teeb yuav qis dua. Qhov thib ib yog los ntawm kev siv cov khoom siv hluav taws xob siab, qhov thib ob yog los ntawm kev faib ua feem ntawm cov khoom siv, qhov thib peb yog los ntawm cov thickness ntawm cov electrolyte membrane, thiab plaub yog los ntawm qhov teeb meem uas txhua tus neeg tsis them nyiaj. ntau xim rau tam sim no. Kev khiav hauj lwm ntawm tag nrho cov-solid-state roj teeb yuav tsum tau ib tug high-pressure clamp. Lub clamp yuav nce qhov hnyav ntawm cov khoom siv hluav taws xob thaum siv tiag tiag, yog li txo qhov zoo ntawm lub zog ceev ntawm lub roj teeb ntawm tes mus rau qee yam.

Zuag qhia tag nrho, tag nrho cov khoom-lub xeev cov roj teeb tau txhim kho kev nyab xeeb zoo heev (muaj kev sim tiag), tab sis raws li cov roj teeb sulfide-lub xeev nrog cov khoom ntim khoom muag, sulfide nws tus kheej yog cov khoom muaj kev nyab xeeb zoo. Qhov thib ob, kev txhim kho kev nyab xeeb ntawm tag nrho cov khoom-lub xeev cov roj teeb kuj raug txwv. Nws tsis yog kev nyab xeeb nyob rau hauv. Rau qee qhov, nws tseem tuaj yeem ua rau thermal runaway ntawm lub roj teeb.

Cov saum toj no yog qee qhov kev nkag siab macroscopic ntawm cov roj teeb uas muaj zog tam sim no, suav nrog tag nrho cov khoom-lub xeev thiab ib nrab-lub xeev. Ntawm chav kawm, nyob rau hauv lub sij hawm ntev, tag nrho cov khoom-lub xeev tseem optimistic. Los ntawm qhov xwm txheej tam sim no, qhov nyuaj ntawm kev daws teeb meem kev nyab xeeb ntawm cov roj teeb uas muaj zog ua kua tsis tas yuav tsum qis dua qhov nyuaj ntawm kev tsim cov tiam tshiab ntawm cov roj teeb uas muaj kev nyab xeeb tag nrho ntawm lub xeev. Kuv ntseeg tias nrog kev sib koom ua ke ntawm kev lag luam sab saud thiab qis qis, peb tuaj yeem tawg los ntawm cov xwm txheej quo thiab paub txog lub kiv puag ncig.

Nco tseg: Feem ntau ntawm cov ntawv luam tawm ntawm lub xaib no yog sau los ntawm Is Taws Nem. Txoj cai ntawm cov ntawv yog tus thawj sau thiab tus thawj qhov chaw. Cov kev pom hauv kab lus no yog rau kev sib qhia thiab kev sib txuas lus nkaus xwb. Yog tias muaj teeb meem kev cai lij choj, thov qhia rau kuv paub thiab kuv yuav daws nrog rau lub sijhawm.