Cén chaoi a bhfuil Forbairt Reatha Cadhnraí Stát Soladach?

Tagraíonn cadhnraí stáit sholad do chadhnraí a tháirgtear trí úsáid a bhaint as leictreoidí staid sholad agus leictrilítí staid sholad. Difriúil ó na cadhnraí foirm leachtach atá ann, tá siad ar cheann de na príomhthreoracha d’fhorbairt cadhnraí nua feithiclí fuinnimh sa todhchaí. Le déanaí, nuair a d’fhógair Grúpa Volkswagen a thuarascáil airgeadais sa dara ráithe, dúirt Príomhfheidhmeannach Volkswagen Group Herbert Diss go bhfuil sé beartaithe ag Volkswagen cadhnraí stáit sholadacha a tháirgeadh go neamhspleách, agus go bhféadfadh olltáirgeadh tosú i 2024 nó 2025. De réir an chuóta náisiúnta GG; Energy- Léarscáil", Teicneolaíocht Feithicil Fuinnimh Nua quot;, faoi 2025, is é an sprioc dlús fuinnimh cadhnraí litiam d’fheithiclí leictreacha íon ná 400Wh / kg, agus is é an sprioc in 2030 ná 500Wh / kg. Chomh fada agus a bhaineann leis an gceallraí trínártha a úsáidtear go forleathan faoi láthair, bíonn sé deacair na spriocanna thuas a bhaint amach mar gheall ar an mbrú teicniúil atá ann ag an bpointe seo.

Má tá dlús fuinnimh cadhnraí litiam cumhachta chun an sprioc de dhlús fuinnimh níos mó ná 500Wh / kg a bhaint amach mar a bhí sceidealta, d’fhéadfadh an córas ceallraí leictrilít leachtach atá ann a bheith gan chumhacht. Mar bhealach teicneolaíochta ceallraí na chéad ghlúine eile do 500Wh / kg, tá éileamh docht anois ar thaighde agus ar fhorbairt an chórais ceallraí stáit sholadaigh. Teastaíonn cúlchistí teicniúla nua ó fhorbairt mheántéarmach agus fhadtéarmach an tionscail nua gluaisteán fuinnimh, agus táthar ag súil go mbeidh cadhnraí litiam-ian stáit sholadaigh mar an príomhbhealach teicneolaíochta don chéad ghlúin eile de chadhnraí litiam cumhachta ngluaisteán. Ní amháin gur treo tábhachtach forbartha é do chadhnraí tánaisteacha sa todhchaí, ach is tasc tábhachtach é faoi láthair.

Cad iad na buntáistí a bhaineann le cadhnraí staid sholadaigh i gcomparáid le cadhnraí trínártha? Ar an gcéad dul síos, i dtéarmaí dlús fuinnimh, tá an fhuinneog leictriceimiceach de leictrilítí orgánacha a úsáidtear faoi láthair i gcadhnraí trínártha agus i gcadhnraí litiam-ian teoranta, agus tá sé deacair a bheith comhoiriúnach le anóidí litiam miotail agus ábhair catóide ardchumais nuafhorbartha. Mar sin féin, is gnách go mbíonn cumas leictreach níos leithne ag leictrilítí soladacha ná leictrilítí orgánacha. Cuidíonn an fhuinneog cheimiceach le dlús fuinnimh na ceallraí a mhéadú tuilleadh. Ar an dara dul síos, i dtéarmaí toirte, ós rud é go gcuirtear leictrilít sholadach in ionad an leictrilít, beidh toirt ceallraí soladaí níos lú faoin dlús fuinnimh céanna. Leis an méid céanna cumhachta, tiocfaidh cadhnraí staid sholadaigh níos lú. Sa chás go bhfanfaidh an dlús fuinnimh mar an gcéanna, beidh mais agus toirt na ceallraí staid sholadaigh leis an muirear céanna níos lú ná mais na ceallraí leictrilít leachta. Ní amháin sin, toisc nach bhfuil aon leictrilít sa cheallraí staid sholadach, is fusa é a shéalú. Agus é á úsáid i dtrealamh mórscála mar ghluaisteáin, ní gá feadáin fuaraithe breise, rialuithe leictreonacha, srl. A chur leis, a shábhálann costais agus a meáchan féin á laghdú. Tar éis leictrilít sholadach a úsáid, is féidir litiam miotalach a chur in ionad an leictreoid dhiúltach graifíte, rud a laghdaíonn meáchan na ceallraí iomláine go suntasach.

Ó thaobh leagan amach cadhnraí staid sholadaigh i dtíortha éagsúla, tá Toyota níos airde sa teicneolaíocht. Sheol sé cadhnraí soladstaide sulfíde in 2010. In 2014, shroich dlús fuinnimh fréamhshamhla turgnamhach na ceallraí' s 400Wh / kg. Amhail Feabhra 2017, shroich paitinní Toyota' s stát-soladach a bhaineann le ceallraí 30, i bhfad níos airde ná cuideachtaí eile. De réir feidhmeannaigh Toyota, tuigfidh Toyota tionsclaíocht cadhnraí stáit sholad sulfíde in 2020. Ina theannta sin, tá torthaí áirithe bainte amach ag Samsung freisin, ag baint úsáide as leictrilítí soladacha bunaithe ar shuilfíd chun tánaisteach uile-sholadach lannaithe 2000mAh, 175Wh / kg a thriail. ceallraí.

Tá an chuideachta intíre CATL réasúnta aibí freisin i gcadhnraí stáit sholad sulfíde, agus faoi láthair tá sí ag luasghéarú forbairt cadhnraí miotail litiam uile-sholad sulfíde do EVanna. Ina theannta sin, is fiú a thabhairt faoi deara gur chuir Ganfeng Lithium an tionscadal líne píolótach taighde agus forbartha ceallraí stát soladach den chéad ghlúin i gcrích le déanaí, agus tá a chuid samplaí tar éis iniúchadh a dhéanamh ar Ionad Iniúchta Gluaisteán Institiúid Taighde Gluaisteán na Síne, agus níl aon tionscadal ag an tionscadal fasach cleachtais rathúil sa tSín, atá ina cheannaire idirnáisiúnta Táthar ag súil go mbainfidh an dul chun cinn teicneolaíochta olltáirgeadh amach in 2019.

I gcomparáid le cadhnraí trínártha, tá an oiread buntáistí ag cadhnraí staid sholadaigh, cén fáth nár éirigh leo olltáirgeadh a bhaint amach? Is í an eochair do chadhnraí staid sholadaigh ná ábhair leictrilít staid sholadaigh. Is é an chúis is tábhachtaí leis an deacracht i bhforbairt cadhnraí staid sholadaigh ag an bpointe seo ná cliseadh ábhair leictrilít chun cinn a bhaint amach. Níl seoltacht ianach ard agus neart meicniúil ag aon cheann de na hábhair leictrilít sholadach neamhorgánach agus leictrilít polaiméir atá ann, ach tá airíonna próiseála maith aige freisin.

Ba iad na fadhbanna teicniúla a bhaineann le cadhnraí litiam cumhachta i gcónaí ná an tranglam a chuireann srian le forbairt feithiclí nua fuinnimh, agus is í an teicneolaíocht an tranglam a bhfuil sé deacair cadhnraí staid sholadaigh a bhriseadh tríd. Sa lá atá inniu ann iomaíocht ghéar' s i dtionscal na ceallraí litiam cumhachta, is minic gurb iad na cuideachtaí a mbíonn an gáire deireanach acu i ndáiríre iad siúd a mháistir-theicneolaíochtaí lárnacha. Is treo tábhachtach forbartha teicneolaíochta iad cadhnraí stáit sholad sa todhchaí, agus is comhdhearcadh an tionscail é cheana féin. Cibé an féidir le cuideachtaí na Síne an chéad quot&eile a bhuachan; cath crua" tá comhiarrachtaí comhghleacaithe sa tionscal de dhíth go fóill.