For ejere af nye energikøretøjer er batterisikkerhed og rækkevidde altafgørende, udover bekvemmelighed ved opladning.
Solid-batterier betragtes som den "ultimate løsning" til udviklingen af næste-generations elektriske køretøjer. For nylig har solid-batterier gjort nye fremskridt. Ifølge flere almindelige medier har et hold fra Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, udviklet en anionreguleringsteknologi.
Denne teknologi løser udfordringen med tæt kontakt mellem elektrolytten og lithiumelektroden i alle-fast-metallithiumbatterier, og skubber fast-batterier et skridt nærmere kommercialisering. Netizens har rost dette gennembrud.
Så hvad er solid-batterier? Hvad er deres egenskaber? Hvilken forskning laver Sinopec inden for solid-batterimaterialeteknologi? I dag, lad os diskutere det.
DEL.01
Hvad er et solid-batteri?
Et ideelt-solid-batteri er en ny type batteri, der anvender en ikke-brændbar, ikke-størknende og ikke-fordampende faststof-elektrolyt, kompatibel med positiv og negativ elektrode med høj kapacitet, og udviser høj energieffektivitet og høj energieffektivitet.
På grund af dens forbedrede sikkerhed er solid-batterier blevet en global konsensus som kerneretningen for næste-generations batteriteknologi.
Men på grund af udfordringer såsom den faste-faste grænseflade og elektrolytforberedelsesprocessen, som endnu ikke er løst effektivt og sandsynligvis ikke vil blive overvundet på kort sigt, forbliver deres industrialisering i udviklingsstadiet. På dette trin fungerer halv-fast (10 %-15 % væske efter vægt i elektrolytten) og quasi-fast (0 %-5 %) tilstande som overgangstilstande i forhold til faststofbatterier.
PART.02 Batteriteknologi accelererer sin overgang fra flydende til fast
Ifølge Morgan Stanleys seneste prognose vil det globale-solidstatsbatterimarked overstige 120 milliarder USD i 2030, hvor mit land tegner sig for 40 % af markedsandelen, hvilket gør solid{4}}statsbatterier til et nyt billion-yuan-marked.
I de seneste år har mit land løbende øget sin støtte til solid-state-batterier. Især i februar i år udsendte Ministeriet for Industri og Informationsteknologi og otte andre afdelinger i fællesskab "Handlingsplanen for høj-kvalitetsudvikling af ny energilagringsfremstillingsindustri", som eksplicit angav fast-statsbatterier som et nøgleforskningsområde.
Med fokus på mulighedsvinduet for solid-batteriindustrialisering, udvides mit lands solid-batteriteknologi konstant, understøttende materialer gennemgår løbende opgradering og innovation, og industrialiseringsprocessen accelererer. DEL.03
Sinopec bidrager til gennembrud inden for ny energibatteriteknologi
Batteriet er hjertet i nye energikøretøjer, afgørende for deres rækkevidde, batterilevetid, opladningseffektivitet og sikkerhed. Styret af "dual carbon"-målene accelererer Sinopec udviklingen af nye energiteknologier og industriel layout, og opnår betydelige resultater inden for forskning og udvikling og produktion af batterimaterialer.
▲Shanghai Research Institute-forskere diskuterer forskning og udvikling af solid-batterielektrolyt.
Zhenhai Refining and Chemical: Høj-smelte-styrke opskummet polypropylen fanger hurtigt markedet for nye energibatteribeskyttelsestavler.
I første halvår af dette år producerede Zhenhai Refining and Chemical 6.467 tons høj-smelte-styrke opskummet polypropylen og solgte 6.556 tons, hvor både produktion og salg oversteg 50 % år-til-vækst.
Produkter fremstillet af høj-smelte-opskummet polypropylen udviser fremragende varmebestandighed, termisk isolering og kemisk resistens. De er ikke--toksiske og miljøvenlige, modstår deformation under ydre kræfter, og selvom de er deformeret, springer de tilbage.
Takket være dets overlegne ydeevne har dette produkt hurtigt erobret markedet og blevet det foretrukne valg for nye energibatteribeskyttelsestavler. Førende indenlandske virksomheder i produktionen af nye energibatteribeskyttelsestavler, såsom Zhejiang Xinhengtai og Suzhou Shensai, bruger alle produkter af høj-kvalitet fra Zhenhai Refining and Chemical, og leverer dem til nye energibatteriproducenter såsom CATL og BYD.
Cathode Materials Research Institute: Uafhængig udvikling af ny teknologi til syntese af ternære prækursorer
Katodematerialer er nøglekomponenter i lithiumbatterier, primært inklusive ternære materialer, lithiumjernphosphatmaterialer, lithiumcoboltoxidmaterialer og lithiummanganoxidmaterialer.
Instituttet har udviklet en omfattende suite af proprietære ternære precursor-synteseteknologier, der kan homogenisere partikelstørrelsen af ternære materialer og eliminere ekstremt små eller store partikler. Dette sikrer, at materialepartiklerne samtidig de-aflithierer og indsætter lithium under batteriets opladnings- og afladningsprocesser og forhindrer derved overopladning eller afladning af visse partikler. Dette forlænger ikke kun batteriets levetid, men forbedrer også sikkerheden.
Anode Materials Research Institute (Dalian Institute): Samtidig fremme udviklingen af forskellige materialer, herunder nålekoks.
Anodematerialer påvirker et batteris energitæthed, opladnings- og afladningseffektivitet, cykluslevetid og sikkerhed, hvilket tegner sig for 5 % til 15 % af de samlede omkostninger ved et lithiumbatteri. Dalian Institute of Chemical Engineering (DICE) fokuserer på at opbygge en kollaborativ industrikæde for "petrokemiske-batterimaterialer" og fremmer samtidig forskningen og udviklingen af nålekoks, petroleum-baserede kulfibre, petroleum-baserede natrium-baserede natrium-batterier, lithiano{6}}ionbatterier{7}, kulstof{7} hurtig-opladning af hårde kulstofanoder og solid-batteriteknologier. Dette accelererer dannelsen af et omfattende materialeinnovationssystem, der omfatter energilagring og letvægtsstrukturer.
Membranmaterialer
Beijing Institute of Chemical Engineering: "skræddersyede-" katalysatorer til høje-membranmaterialer
Membranmaterialer er interne nøglekomponenter med de mest udfordrende og teknisk udfordrende udfordringer i lithiumbatteriindustriens kæde. Deres ydeevne har direkte indflydelse på batterikapaciteten, cykelydelsen og sikkerheden.
Beijing Institute of Chemical Engineering (DICE) reagerer aktivt på markedsændringer og har udviklet en ny generation af sfæriske BCC-100 og BCC-200 katalysatorer ved hjælp af et nyt opløsnings-ekstraktionssystem og proprietære teknologier. Disse specialiserede lithiumbatteriseparatormaterialer udviser høj bulkdensitet og fremragende flydeevne, hvilket muliggør produktionen af høj-, tyndt-lags batteriseparatorer. De opfylder bedre kravene til højtydende og tyndtlagsseparatorer, hvilket forbedrer udvalget af nye energikøretøjer. Yangzi Petrochemical: Årlig produktion og salg af lithium-batteriseparatormaterialer overstiger 30.000 tons
Yangzi Petrochemical, Kinas tidligste og største producent af lithiumbatteriseparatormaterialer, opnåede med succes industriel produktion af sit indenlandsk producerede UHMWPE-separatormateriale, YEV-4500, i 2017 og udfyldte et indenlandsk hul. I 2024 oversteg Yangzi Petrochemicals produktion og salg af sin lithiumbatteriseparatormaterialeportefølje for første gang 30.000 tons.
