297高能量電池 接著張沖誌來到高能電池研發和生產中心,廠長梁思廣帶領著一乾技術骨乾和負責人將他接到會議室,研討新型高能電池的研發和生產。 三十多人坐定後,梁思廣先說:“今天是我們中心啟動以來的第71天,在這些日子裡,各位一心撲在工作上,加班加點,不停地進行試驗。 研發正負極材料、電解液、固體材料、硫碳復合材料、固體電解質等都實現了實驗室的製造工作,正在進行批量生產中。 下麵請硫電池正負極材料組、電解液、固體電解質組、輸放電組按順序進行匯報。 鋰空電池研究團隊也要按這個順序進行匯報,好現在開始,先清王雪鋒組長匯報。” 王雪鋒是從新陸國引進的一位博士後,主要研發正負極材料。 他對著話筒鄭重說道:“在新陸國時,看到新陸國實驗室的各種先進設備和儀器,我覺得那才是做研究的好地方。 心裡多次對自己說,我們軒轅國能有這樣的儀器和設備該多好,這會為科學研究插上翅膀,為軒轅國建設提供動力。 當我抱著一顆平常心回到國內,隻想為國做一點力所能及的事時,我來到了鴻盛高科技生態工業園的高能電池研發中心。 在這裡,我被震憾到了,真的! 各種研究設備和儀器應有盡有,而且許多在新陸國和長島國都是難得一見的。 而且我發現,越是先進的儀器上都打著軒轅國製造四個字,我當時就有眼淚流了下來,因為這證明我們有了超越它們的基礎。” 說道這裡他頓了頓,平息了一下心情。 他接著說:“正式接到研發計劃書開始研究時,當我通過自己的帳號進入超算資料庫,我又被震驚到了。 各種相關知識,從基礎到最前沿,那怕是概念性的,都整齊地排列在那裡,供我參考和研究。 我敢說這是世界上的唯一,它值得我加班加點,它值得我去拚命付出。 真有了一種朝聞道夕死可矣的沖動!” 他的這段話讓在坐的人都一齊點頭,這也說出了這些人的心聲。 喝了一口水,王雪鋒接著說:“雖然過去了而多天,可是我覺得還在岸上遊一樣,對於正負極材料的研究雖然完成了任務,但是覺得路越來越寬闊。 主要用硫做正極材料,用鉛做負極材料,是鋰硫電池的主要特征,其材料的理論比容量為1675mAh/g,單質的理論放電質量比容量為3860mA/g。 鋰硫電池的理論放電電壓為2.287V,當硫與鋰完全反應生成硫化理(Li2S)時,鋰硫電池的理論放電質量比能量為2600wh/kg。 在鋰正極現在存在的最大困難是鋰枝晶問題,這一問題已困撓了電池界60多年。 為解決這個問題我們采取了四種方法來實驗。 一是采用適量熱壓的方式,使界麵結合更加緊密,從工藝層麵改進,以減小固體間的間隙。 二是材料層麵改進,選擇電極和電解質相容較好的材料來降低界麵電阻。 三是增加電極和電解質的接觸麵,在正極和負極上設置若乾凹槽,以增大活性物質與固態電解質的接觸麵積,從而增大鋰離子脫嵌速率。 四是采用石墨烯構造高度多孔,海綿狀的碳電極,破壞和阻止理枝晶的生長。 根據研究資料指明的方向,經過反復實驗,我們找到了一種適應、經濟的方法,解決了這個問題。 可以做到在充放電3000次以內不造成電池容量的大變化。 這得益於我們加工工藝,因為采用高精密儀器,使界麵結合更加緊密,固體間隙達到一微米以下,材料麵層加工精度達到0.01微米。 不需要采用正負極若乾凹槽增大接觸麵的方法,就可保證鋰離子的脫嵌速率,再加上石墨烯構造的高度多孔海綿狀的碳電極。 三種方法想結合,使我們完成了鋰硫固體電池質量的跨越。 另外鋰空電池的正極材料基本也是采用這種技術,我就不再深入介紹了!” 接著由負責電解液組的崔磊組長匯報:“液體電解液我們也做了許多實驗,主要是為了讓其為固態電解液服務的。 這裡主要講固態電解質的研製工作。 固態電池是近幾年才回歸的,這其中有四個原因。 一是固體電解質可燃性差,安全; 二是沒有液體電解質,電壓平臺可以做高,有利於提升電池質量比能量。 三是固態電解質硬度較大,鋰枝晶相對更難刺透電解質,可以在一定程度上抑製鋰枝晶的生長。 四是金屬鋰電池的比能量要明顯高於鋰離子電池,畢竟鋰離子電池是退而求其次的產物。 常見的聚合物有聚環氧乙烷,聚環氧丙烷、聚丙烯晴(PAN),我們都通過實驗進行了驗證。找書苑www.zhaoshuyuan.com 發現它們的室溫導電率都比較低,經過創新,現在我們生產出了在室溫下達到10的負2次方至10負3次方西門子/厘米,完全滿足我們研發的固態電池的使用。 另外我們組也擔負著鋰空電池有機電解液和水性電解液的研發工作。 由於碳納米技術的應用,碳納米管擋隔膜雖能生產,但成本太高,正在優化生產技術,最晚七個月內達到生產工藝的成本要求。 還有石墨烯碳層過濾氮氣和氧氣層,在零下50度至55℃範圍內可以100%阻止氮氣的滲透。 方法是先將空氣中的氮氣透過排出,隻餘氧氣,然通過體積壓縮,將剩餘的氮再次排出,就象擠出花生中的油脂一樣,再將純氧氣輸送到鋰空電池的負極中,形成氧化鋰反應,釋放電能。” 接著由輸放電組張洪組長匯報:“輸放電關係著高能電池的使用方便和安全、壽命,所以是關係著能否順利推向市場的關鍵,快速充電是關鍵中的關鍵。 用直流電樁采用三相四線製供電,可以用提供足夠的功率,輸出的電壓可達10kv,電流調整範圍大,可以實現快充要求。 快充時,鋰離子需要加速瞬時嵌入到負極,這對負極的快速接受鋰離子的能力要求高。 負極會出現副產物,電池組的溫度也會隨著升高,長期高溫下會影響電池芯的循環和穩定性。 每日穩定更新4000+,求支持、收藏、推薦!!這幾章是對各種高新技術的描述,感興趣的大大們可以認真閱讀。不感興趣的請略讀!