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成功推进固态电池发展的关键是什么?两阶段方法具有决定性优势!

来源:宝鄂实业    2019-04-24 11:08    点击量:
“全球锂电池生产制造主要由中日韩三国控制。拥有340万员工的欧洲汽车行业从内燃机转向电动驱动系统,如果它没有成功将锂电关键技术引入欧洲,那将依赖于亚洲制造商的动力电池。”

即将到来的固态电池技术飞跃为此提供了“翻盘”机会。

作为德国也是欧洲最大的应用科学研究机构,弗劳恩霍夫应用研究促进协会(Fraunhofer-Gesellschaft)在做一个关于固态电池的战略性国际合作计划,据悉,该计划由瑞士Dübendorf(CH)的Empa和德国Würzburg大学的Fraunhofer硅酸盐研究所ISC承担,其在1月启动了一个固态电池的项目。

FraunhoferISC将提供其在固态电池工艺开发和电池生产方面的经验及技术,并生产出第一批固态电池。

固态电池不需要易燃液体电解质,因此可提供显着改善的操作可靠性。它们还在尺寸和重量方面提供优势,因为需要不太复杂的安全壳体。此外,使用金属负极材料(锂)代替目前在固态电池中常用的石墨负极,可以提高能量密度和显著缩短充电时间。

虽然未来固态电池的各个组件(正极,负极,电解质)已经在实验室中得到很好的研究,但最大的挑战是将它们集成到稳定的集成系统中。在尽可能多的充电和放电循环中实现高性能的长使用寿命是非常重要的,以便超越当今的传统锂电池系统。

而Empa与FraunhoferISC之间的合作,就旨在消除固态电池工业生产中最重要的技术障碍。

参与方都有谁?

据美国媒体报道称,联邦航空管理局已经出台了一个过渡新规,将禁止民航客机托运锂电池

除了对民航客机规定外,这条新规还针对货运飞机运送的锂电池出台了新的指导意见,要求这些锂电池的电量不得超过30%。

美国目前的规定只是建议旅客将锂电池放在登机箱内,不要进行托运,但并未完全禁止托运。虽然新规不会要求旅客改变目前的行为,但却会告知他们,电池或充电设备送达时可能不会保持满电状态。

需要注意的是,2016年,联合国国际民航局也对所有成员国出台了类似的限制措施,希望避免飞机运送的货物面临风险。这条规定不会影响目前针对登机行李的电子设备制定的相关规定,只是在美国落实了联合国国际民航局的规定。美国交通部长赵小兰接受采访时表示,这项规定将加强公共交通的安全性,解决锂电池对交通构成的挑战。
Empa与FraunhoferISC的合作项目命名为IE4B(“安全和可持续高性能电池接口工程”),始于2019年1月1日,作为FraunhoferICON(“国际合作和网络”)资金项目的一部分,将运行三年。通过ICON,弗劳恩霍夫协会旨在扩大其研究所与各个领域的精选国际机构的战略合作。例如,迄今为止,剑桥大学和约翰霍普金斯大学的项目已经启动。

Empa在最近推出的IE4B项目中的主要焦点是固态电解质的开发,具有定制电子特性的薄膜的生产和表征,以及纳米结构负极材料的开发。FraunhoferISC及其“FraunhoferResearchandDevelopmentCenterElectromobilityBavaria”致力于锂导电聚合物以及具有特定电池特性的溶胶-凝胶材料保护层的开发。此外,它还开发,制造和测试原型和小型系列电池。

来自德国和瑞士的工业公司也从一开始就参与IE4B项目,作为从工业角度来看该项目的指导小组的一部分:其中包括化学工业的代表(如Heraeus),机械工程类企业(如布勒集团),应用材料(Varta)等电池制造商和ABB等技术公司。

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