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瑞士公司黑石资源已经宣布了一系列重要成果,在追求能够印刷固态锂离子电池的新的3D印刷技术。
如果商业化,黑石集团的系统将允许在液晶单元盒的设计相当大的优势,包括降低成本,在生产中关于单元格格更大的灵活性程度,在能量密度的20%提升。该技术将减少不参与由10%储存能量的材料的数量。欧洲杯足球竞彩这些好处能用于任何电极化学的实现。
由于显著进步的证明,黑石生产和测试电池凭借其3D打印技术制造。他们发现在传统的电池密度,成本和充电周期一个值得注意的改进。电池技术的企业还发布了一款可扩展的工作流程,可以在广泛的形状和形式使三维印刷电池的创建。
黑石生产序列可以减少固态电池生产所需的传统资本支出的70%。该业务还声称其技术可以将锂离子技术的能量密度提高20%,固态技术100%。
在固态电池生产中,干燥过程是最高成本,包括总能源成本的57%。Blackstone表示,它可以将该过程的长度降低50%,导致能源使用减少25%。
Blackstone表示,其过程也可以将诸如薄型电流收集器等关键添加剂纳入电池设计。该公司宣布有意利用其资源来最大限度地减少供应链,以确保更安全的原材料的长期可用性。欧洲杯足球竞彩
固态技术的承诺
虽然电动汽车正在成为一种流行的方式,以有助于建立一个更加可持续发展的社会,他们代表了某种方式广泛采用之前去有前途的技术。
一个改进的一个关键领域是电池技术。许多专家认为,固态电池将在目前使用的液体锂离子细胞上显着改善。简单地改变了固体版本的液体电解质可以转化为电动车辆中所有电池性能刻面的主要改进。
传统锂离子技术的固态电池优点包括更大的能量密度,功率密度,安全性和寿命,同时降低成本。对于电动车辆,该技术最突出的应用程序将转化为更长的范围,更快的充电,更长的电池,更低的成本和更高的安全性。此外,固态电池不使用对环境损害的液体电解质。
比目前使用的锂离子电池持续高达10倍长,固态电池可以从200000英里扩大电动车辆电池的寿命到大约2000000。
从固态电池中提取的节约预计将使得电动汽车不仅与内燃机汽车,但可能更便宜更具有竞争力。必要提供动力的电动车辆的电池单元的数量减少是降低成本的一个重要组成部分,但它也将较低的权重。作为一个额外的好处,电池就不会是爆炸性的,不像液体的电池单元。
然而,创造这种转变并不像仅凝固电解质那样基本。工程师因应用固态电池研究的挑战而受到困扰。
锂非常腐蚀,这意味着它需要强烈的化学惰性电解质。没有这些品质,灾难性的树突可以形成并迅速破坏电池。这使得材料如锂硅酸锂,欧洲杯足球竞彩优异的电解质候选物。然而,为了维持电极和电解质之间的连接,具有陶瓷电解质的固态电池需要在高压下进行。
虽然从玻璃和各种聚合物制成的电解质也是强前景,这些电池单元将具有在电动车辆使用前被加热,作为典型的工作温度将转化为在功能上显著降低。也出现了有希望的用于测试各种电解质化学比率来减轻这些影响,与一些试验的结果显示比传统的液体电解质电池试验更好的结果的结果。
随着低温功能较差的问题,固态设计师还必须尝试解决其电解质的脆弱性,这使得它们易于在粗糙的道路上骑行裂缝。突然和显着的凸起可以破裂电解质,显着降低能量转移并形成能量 - 挡板树枝状。
使具有堆叠电解质和大容量由更广泛的电池组电池是有前途的方法。大,堆叠的电池可以更好的执行,以及更长的时间,比同类,更小的电池。相对于生产,具有25层的电池是一样具有挑战性的制造为一体,具有200层,但堆叠它们被认为是具有挑战性的。需要更多的进步,使固态电池足够大,以满足电动汽车制造商的标准。
固态电池技术的开发人员还必须解决成本和生产问题。一些成本问题源于难以扩大生产。有了这么多复杂的组件,有很多领域,生产可能出错。专家表示,自动化可以帮助解决生产中的故障检测,技术可能会解决限制。
资源进一步阅读
Sher,D。黑石开发3D印刷固态电池与特斯拉的眼睛。3D印刷媒体网络。[在线]可用:https://www.3dprintingmedia.network/blackstone-develops-3d-printed-solid-state-batteries-with-an-eye-on-teslas-strategy/
Clendenin,O.固态电池:所有客房都在炒作火车上。寻求alpha。[在线]可用:https://seekingalpha.com/article/4401725-solid-state-batteries-all-aboard-hype-train.
黑石资源。电池技术在黑石资源。[在线]可用:http://www.blackstoneresources.ch/activities/battery-technology/
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