鉅大LARGE | 點擊量:552次 | 2022年07月18日
錯過了鋰電 歐洲"搶跑"固態(tài)電池
FraunhoferISC將供應其在固態(tài)電池工藝開發(fā)和電池生產(chǎn)方面的相關相關經(jīng)驗及技術,并生產(chǎn)出第一批固態(tài)電池。
"全球鋰電池生產(chǎn)制造重要由中日韓三國控制。擁有340萬員工的歐洲汽車行業(yè)從內(nèi)燃機轉向電動驅動系統(tǒng),假如它沒有成功將鋰電關鍵技術引入歐洲,那將依賴于亞洲制造商的動力鋰電池。"
(來源:微信公眾號"高工鋰電技術和應用"ID:weixin-gg-lbte作者:weixin-gg-lbte)
即將到來的固態(tài)電池技術飛躍為此供應了"翻盤"機會。
作為德國也是歐洲最大的應用科學研究機構,弗勞恩霍夫應用研究促進協(xié)會(Fraunhofer-Gesellschaft)在做一個有關固態(tài)電池的戰(zhàn)略性國際合作計劃,據(jù)悉,該計劃由瑞士Dübendorf(CH)的Empa和德國Würzburg大學的Fraunhofer硅酸鹽研究所ISC承擔,其在一月啟動了一個固態(tài)電池的項目。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
FraunhoferISC將供應其在固態(tài)電池工藝開發(fā)和電池生產(chǎn)方面的相關相關經(jīng)驗及技術,并生產(chǎn)出第一批固態(tài)電池。
固態(tài)電池不要易燃液體電解質,因此可供應顯著改善的操作可靠性。它們還在尺寸和重量方面供應優(yōu)勢,因為要不太復雜的安全殼體。此外,使用金屬負極材料(鋰)代替目前在固態(tài)電池中常用的石墨負極,可以提高能量密度和顯著縮短充電時間。
雖然未來固態(tài)電池的各個組件(正極,負極,電解質)已經(jīng)在實驗室中得到很好的研究,但最大的挑戰(zhàn)是將它們集成到穩(wěn)定的集成系統(tǒng)中。在盡可能多的充電和放電循環(huán)中實現(xiàn)高性能的長使用壽命是非常重要的,以便超越當今的傳統(tǒng)鋰電池系統(tǒng)。
而Empa和FraunhoferISC之間的合作,就旨在消除固態(tài)電池工業(yè)生產(chǎn)中最重要的技術障礙。
參和方都有誰?
Empa和FraunhoferISC的合作項目命名為IE4B("安全和可持續(xù)高性能電池接口工程"),始于2019年一月一日,作為FraunhoferICON("國際合作和網(wǎng)絡")資金項目的一部分,將運行三年。通過ICON,弗勞恩霍夫協(xié)會旨在擴大其研究所和各個領域的精選國際機構的戰(zhàn)略合作。例如,迄今為止,劍橋大學和約翰霍普金斯大學的項目已經(jīng)啟動。
Empa在最近推出的IE4B項目中的重要焦點是固態(tài)電解質的開發(fā),具有定制電子特性的薄膜的生產(chǎn)和表征,以及納米結構負極材料的開發(fā)。FraunhoferISC及其"FraunhoferResearchandDevelopmentCenterElectromobilityBavaria"致力于鋰導電聚合物以及具有特定電池特性的溶膠-凝膠材料保護層的開發(fā)。此外,它還開發(fā),制造和測試原型和小型系列電池。
來自德國和瑞士的工業(yè)公司也從一開始就參和IE4B項目,作為從工業(yè)角度來看該項目的指導小組的一部分:其中包括化學工業(yè)的代表(如Heraeus),機械工程類公司(如布勒集團),應用材料(Varta)等電池制造商和ABB等技術公司。
如何達到目標?
該項目的目的是開發(fā)一種固態(tài)電池,可在室溫下實現(xiàn)穩(wěn)定的充電和放電循環(huán),并可同時快速充電。
該項目分為兩個階段:第一階段涉及基本方面,并使用在Empa和ISC使用薄膜方法制造的電池模型系統(tǒng)。在該第一階段中,要精確地理解和監(jiān)測在正極,固態(tài)電解質和負極之間的界面處發(fā)生的過程。
在第二階段,這些相關相關經(jīng)驗和技術將用于制造功能性固態(tài)電池,該電池具有FraunhoferISC的工藝工程專業(yè)積累,將以小批量生產(chǎn)。
"我們的共同目標不僅是要更好地了解界面,還要能夠將這些知識轉化為制造過程。弗勞恩霍夫和Empa的技術訣竅相得益彰,"弗勞恩霍夫ISC的弗勞恩霍夫巴伐利亞電動汽車研究開發(fā)中心(FZEB)的HenningLorrmann解釋說道。
兩階段方法具有決定性優(yōu)勢:作為階段一中的模型系統(tǒng),薄膜電池的結構更易于分析。這允許識別最佳匹配的電極和電解質組合。通過事先匹配的材料,使階段二中更大的電池單元的更復雜的三維結構更容易實現(xiàn)。
PiealoGr?ning是Empa董事會成員,也是項目協(xié)調(diào)員之一。他強調(diào)了戰(zhàn)略重要性:"鋰離子固態(tài)電池的結構非常復雜,是材料科學的一大挑戰(zhàn)。通過這次合作,我們將材料科學和工藝工程方面的杰出專業(yè)知識結合起來,這正是成功推進固態(tài)電池發(fā)展的關鍵。"
原標題:錯過了鋰電,歐洲"搶跑"固態(tài)