Skillbox


Продолжающаяся разработка ионно-литиевых батарей привела к ряду улучшений в электрохимических материалах. С целями снижения цены, повышенной удельной энергии и повышенной безопасности электролит подвергается пристальному анализу как области, где могут быть сделаны улучшения. Новые растворители, новые соли и новые добавки обеспечивают составы электролитов, которые могут помочь улучшить производительность батареи.

Сэм Джаффе, управляющий директор Cairn ERA, следует за разработкой литий-ионных электролитов. Его компания предоставляет рыночные прогнозы и стратегическую информацию для производителей аккумуляторов и конечных пользователей. Jaffe станет докладчиком на выставке Battery Show в Нови, штат Мичиган, с темой под названием «Electrolyte: Technology and Marketing Trends», которая состоится 11 сентября. Сэм говорил с Design News о том, где рынок электролита сегодня и чего мы можем ожидать в будущем.

 Sam Jaffe "height =" 428 "width =" 430 "style =" width: 500px; height: 498px "class =" media-element file-default "src = "https://www.designnews.com/sites/default/files/SDJ%20Publicity%20Head%20Shot.jpg" /> </td>
</tr>
<tr>
<td> <em> Сэм Яффе, управляющий директор Cairn ERA, следует за разработкой литий-ионных электролитов. (Источник изображения: Cairn ERA) </em> </td>
</tr>
</tbody>
</table>
<div class='code-block code-block-2 ai-viewport-1 ai-viewport-2' style='margin: 8px 0; clear: both;'>
<div  class=

Органические растворители

Электролиты для коммерческих литиево-ионных батарей состоят из смеси органических растворителей и солей фторида лития. Целью электролита является обеспечение подвижности ионов лития между положительным и отрицательным электродами во время зарядки и разрядки. «Мы продолжим использовать органические растворители в течение долгого времени. Сегодня нет реальных альтернатив », — сказал Яффе.

Несмотря на значительное улучшение анода (отрицательного электрода) и катода (положительный электрод) за последние десять лет, электролиты не сильно изменились. «Только недавно мы увидели измеримые шаги для значительного инвестирования в исследования электролита», — сказал Яффе. «Компоненты были довольно устойчивыми в течение последних десяти лет: LiPF 6 в сочетании с циклическим карбонатом, карбонатом футеровки и несколькими традиционными добавками. За последние несколько лет аддитивное пространство стало намного сложнее, когда каждый производитель аккумуляторов и электролитная компания имеют свой «секретный соус» для присадок », — добавил он. Jaffe сказал нам, что в электролите было две или три добавки, но теперь может быть до десяти или пятнадцати различных добавок.

Что нового

«Люди наконец поняли, что электролит, который раньше считался нерабочей жидкостью — средой, через которую протекали ионы, — на самом деле является сложной частью создания батареи. Много усилий и времени должно быть направлено на то, чтобы получить электролит правильно, если вы собираетесь вводить что-нибудь новое в катод или анод », — сказал Джаффе.

«Одним из самых значительных достижений последних нескольких лет является высокая концентрация соли или« растворитель в соли ». Они увеличивают отношение соли к растворителю. Смешивая с добавками, они могут значительно увеличить количество соли », — отметил Яффе. Преимуществами являются принятие анодов повышенной емкости и увеличение энергетической емкости, поскольку в результате использования более активного электрохимического активного материала по сравнению с неактивным материалом. «Это продуманный трехсторонний балансирующий акт, и это то, что сильно увеличивает производительность батареи», — сказал он.

Согласно Jaffe, самым важным определяющим фактором в стоимости электролита является цена лития, который используется в солях, которые добавляются к растворителям. Цена растворителей оставалась довольно постоянной в течение последних десяти лет. Традиционные производители из Японии и Кореи в последнее время находят конкуренцию у нескольких китайских производителей.

Кроме того, существуют экологические проблемы при изготовлении электролитов, поступающих от использования фтора. «Каждый раз, когда вы используете фтор в промышленном процессе производства, вы оказываете экологические заботы», — сказал Яффе. Это в первую очередь связано с крайней токсичностью фтористого водорода, используемого для получения соли LiPF 6 . После того, как синтез солевого соединения был синтезирован, его относительно безопасно обрабатывать.

ССЫЛКИ ПО ТЕМЕ:

  • Электролит: защитник великих вещей

  • Модифицирующие электролиты улучшают литий-ионные батареи

  • Понимание электролитных добавок обещает лучшие будущие батареи

Рост производства

Jaffe сказал нам, что лимитирующие факторы для увеличения производства электролита происходят в основном с того времени, которое требуется, чтобы принести завод онлайн для изготовления материалов. «Никто не хочет чрезмерно инвестировать в производственные мощности, но также никто не хочет упускать возможность стать участником бумажного бум. Это срок от пяти до семи лет, чтобы построить любой вид фторированного производственного процесса со значительной мощностью », — сказал он.

«В Китае есть определенно движение. Компании расширили свои производственные мощности по производству электролита и электролита. На западе — как в Европе, так и в Северной Америке — очень много, компаний, которые только что сели за покерный стол и раздаются карты, но никто еще не поставил свою ставку », — пояснил Джаффе.

Jaffe следит за твердыми электролитами, но не думает, что они будут готовы к прайм-тайму в течение как минимум нескольких лет. «В течение следующих пяти лет будут применены высокоценные нишевые приложения, — сказал он, — но они не будут рассматриваться на транспортных средствах не менее пяти-десяти лет».

Старший редактор Кевин Клеменс уже более 30 лет пишет об энергетике, автомобильной и транспортной тематиках. Имеет степень магистра в области материаловедения и экологического образования, а также докторскую степень по машиностроению, специализирующуюся на аэродинамике. Он установил несколько мировых рекордов скорости на электромобилях, которые он построил в своей мастерской.

 Логотип Battery Show "height =" 80 "src =" https://www.designnews.com/sites/default/files/Design%20News </strong> <br /> <strong> <u> Battery Show </u> <br /> <u> <u> <u> <u> <u> ] </strong>11-13 сентября 2018 года, в Нови, штат Мичиган, расскажет о выступлении Сэма Яффе из Eair Cairn вместе с более чем 100 другими техническими обсуждениями, охватывающими темы, начиная от новых технологий батарей и заканчивая термическим управлением. <u> Регистрация </u> для мероприятия, организованного <em> Design News </em> «материнская компания UBM. </td>
</tr>
</tbody>
</table>
</pre>

<span class=
Go to Top

Поделитесь статьей!

close-link