Ný orkutækni er þekkt sem hátækni á 21. öldinni. Sem mikilvægur hluti af nýju orkusvæðinu hefur rafhlaðanið orðið nýtt heitur reitur í alþjóðlegu efnahagsþróuninni. Núna hafa litíum-rafhlöður verið mikið notaðir sem mikilvægur orkugjafi. Hvort sem er á sviði rafrænna samskipta eða flutninga, gegnir hún mjög mikilvægu hlutverki og hefur víðtæka umsóknarhorfur.
Lithium-ion rafhlaða er eins konar auka rafhlöðu. Það er ný tegund rafhlöðu sem er þróuð á grundvelli litíum rafhlöðu. Það byggist aðallega á litíumjónum sem flytja á milli jákvæðu og neikvæðu rafskauta í vinnuna. Síðan á áttunda áratugnum hefur verið kynnt og notað mikið af litlum háum rafhlöðum með litíum málmi sem neikvæð rafskaut.
Lithium-ion rafhlaða hefur mikla spennu, hár sérstakur orka, stór rúmtak, lítill sjálf-útskrift, góð hringrás, langur líftími, léttur og lítill stærð. Það er fulltrúi nútíma hágæða rafhlöður og er flytjanlegur rafeindabúnaður eins og farsímar og fartölvur. Tilvonandi orkugjafi er gert ráð fyrir að verða einn af helstu aflgjafar fyrir rafknúin ökutæki og þráðlausa verkfæri í framtíðinni.
Þróunarsaga litíum-rafhlöðuiðnaðarins í Kína er ekki löng, en það er að þróa mjög hratt. Árið 2012 náði heildarútflutningur rafhlöður í Kína 4,18 milljarða. Í alþjóðlegum litíum-rafhlaða markaðnum, Kína, Japan og Suður-Kóreu hafa myndast þriggja legged ástand. Tækniþróun litíumjónabílaiðnaðar Kína hófst með því að líkja eftir erlendri þroska tækni. Í því ferli, vinna nýsköpun er aðal árangur snemma þróun litíum-rafhlaða iðnaður Kína. Á undanförnum árum, með vaxandi fjárfestingu í nýsköpun tækni, Kína Lithium-jón rafhlaða iðnaður hefur þróast hratt með tilliti til tækninýjungar, og hefur myndast grunnur iðnaðar kjarna samkeppnishæfni, og hefur safnað ákveðnum tæknilegum kostum á ákveðnum sviðum.
Rannsóknir Staða og þróun Stefna Litíum Ion Rafhlaða Efni
Helstu uppbyggingar litíumjóna rafhlöðurnar eru jákvæð rafskaut, neikvæð rafskaut, raflausn sem er fær um að stýra litíumjónum og skiljari sem skilur jákvæða og neikvæða rafskautið. Rafefnafræðileg frammistöðu litíum-rafhlöður er fyrst og fremst háð uppbyggingu og eiginleikum rafskautsefnisins og dívalrískra efna sem notuð eru. Sérstaklega ákvarða val og gæði rafskautsefna beint eiginleika og verð litíumjónar rafhlöðu.
Um þessar mundir er rannsóknir á bakskautsefnum litíumjóna rafhlöðurnar fyrst og fremst lögð áhersla á litíum kóbaltoxíð og litíumalkelat. Á sama tíma er aukningin á sumum nýjum bakskautsefnum (eins og Li-Mn-O efni og leiðandi fjölliður) einnig bakskautsefni litíumjóna rafhlöður. Þróunin hefur sprautað nýjan orku og það er mikilvægt rannsóknaefni á þessu sviði til að finna nýtt kerfi til að þróa litíum jónhleiður rafhlaða bakskauts efni með háspennu, mikilli sérstöku getu og góða hringrás árangur. Á þessari stundu eru jákvæð rafskautsefni litíumjóna rafhlöður enn yfirborðsmetalloxíð eins og LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4 og samsett efni þeirra. Frá 2005 til 2010 verða háum orkuþéttni fjölliða bakskaut efni og lífræn súlfíð og ólífræn súlfíð verða litíum jón rafhlöður. Ný kynslóð af bakskautsefnum. The rafskautaefni efni af litíum-rafhlöður eru aðallega kolefni, litíum málmblöndur, málm oxíð, málm nítríð, nanó-sílikon o.fl. Meðal þeirra eru kolefni efni helstu neikvæðu rafskaut efni til viðskipta forrit og litíum málmblöndur og nanó -Silicones hafa orðið heitar blettir til rannsókna og þróunar. . Rafsaltaefnið af litíumjóna rafhlöðu er aðallega notað til að salta leysiefni hennar í vatnsfirrt lífrænt efni og flestir nota blandaða leysiefni eins og EC-DMC og PC-DMC. LiPF6 er algengasta leiðandi saltið.
Fyrir litíum-rafhlaða bakskaut efni, litíum kóbalt oxíð bakskaut efni hafa enn sterkan orku í framtíðinni. Í núverandi litíum-rafhlöðukerfi eru litíum kóbaltoxíð rafhlöður að treysta á háan hleðsluskiljun og háspennuþéttleika. Kosturinn er enn ákjósanlegur rafhlöðukerfi fyrir hágæða 3C rafhlöðuvara; meðan lagskipt LiNixCo1-x-yMnyO2 katódómsefnið hefur ekki aðeins mikla orkuþéttleika heldur einnig eiginleika efnisöryggis, stöðugleika hringrásar, háhitaafköst og undirbúningskostnaður. Það er tiltölulega frábært. Hlutfall bakskautsefna sem notuð eru í heiminum hefur aukist ár frá ári. Það hefur ekki aðeins smám saman skipt út nokkrum forritum af litíum kóbaltoxíð efni, en einnig komið fram í notkun nýrra orku rafhlöður rafmagns orku. Það er eitt af efnilegustu bakskautsefnum í framtíðinni. Í náinni framtíð er almennt stefna litíum jón vír bakskaut efni enn einkennist af litíum kóbalt oxíð og LiNixCo1-x-yMnyO2 efni. Lítíum járnfosfat og spónakrabbamein byggir ekki aðeins á lægri undirbúningskostnað og úrræði, heldur einnig framúrskarandi öryggi og stöðugleika í hringrás. Þau eru valin bakskautsefni fyrir rafhlöður, sérstaklega LiNi0.5Mn1.5O4 / Li4Ti5O12. Rafgeymir rafhlöðunnar getur náð hraða hleðslu og losun, sem er ein af almennum áttum nýrra orku rafhlöður í orkuorku í framtíðinni. High-energy þéttleiki NCA bakskaut efni hefur stað í hár-endir 3C vara rafhlöður og ný orku rafmagn rafhlöður, en hár kostnaður, sterkur rafhlaða framleiðslu umhverfi og aðrir þættir takmarka fjölbreytt úrval af forritum. Lithium járn fosfat, kalíum manganat og NCA bakskaut efni hefur alltaf tekið ákveðna stöðu í núverandi bakskaut efni uppbyggingu. Lagskipt litíumíkan manganefnaefnið er næstu kynslóð iðnaðar katósuefnið með hæstu orkuþéttleika og markaðurinn hefur víðtæka umsóknarhorfur. Hins vegar þurfa vandamál af mikilli óafturkræfri getu og lélegrar afköstum vegna eigin uppbyggingarvandamála að vera framkvæmdar af vísindamönnum. Ítarlegt nám.
Frá því að litíum-rafhlöður hafa verið markaðssettar á tíunda áratugnum hafa kolefni verið mikið notað í litíum-rafhlöðum og mun halda áfram að vera lykillinn að grunnþáttum fyrir litíum-rafhlöður. Í nýju kolefnisskautinu mun þróunin í framtíðinni beinast að hátækni grafítóskautum og kolefnisskautum sem ekki eru grafít með háan afköst til að mæta þörfum framtíðarorku og orku rafhlöður. Kolefnisleiðandi efni hafa mikil áhrif á árangur rafhlöðunnar. Rannsóknir nýrra leiðandi lyfja munu leggja áherslu á þróun hájónandi einkennandi kolefnissvörtu og samsettra leiðandi efna sem fæst með því að blanda nýjum kolefnisfrumum eins og kolefnis nanóúbum og grafeni. Vegna sérstakrar og tvívíðrar sveigjanlegrar uppbyggingar hafa kolefni nanótube samsettir leiðandi efni verið mikið notaðar á sviði litíumjóna rafhlöður á undanförnum árum. Kolefnis nanótúrar og grafen samsettur rafskautsefni er gert ráð fyrir að þær verði mikið notaðir í litíum-rafhlöðum og litíum-rafhlöðum með háum afköstum eftir að þær hafa verið bættar með viðeigandi rafefnafræðilegum árangri og hámarkað í notkun.
Lithium-ion rafhlaða markaðsstaða og þróun stefna
Litíumjónar rafhlöðumarkaðurinn er alltaf hægt að skipta á þrjá helstu mörkuðum: neytandi rafeindatækismarkaðurinn, rafmagns bílaiðnaðurinn, iðnaðar- og orkugjaldarmarkaðurinn. Fyrrverandi er almennt vísað til sem 3C lítill litíumjónar rafhlöðu markaður, og hinir tveir eru rafmagnsmarkaður litíumjónar rafhlöðu.
Þróun litíum-rafhlöðuiðnaðarins hefur verið einbeitt í 3C iðnaðinum í meira en 20 ár og það er minna notað á markaðnum fyrir stærri orku geymslu og rafhlöður (strax þurfa miklar straumar), sem nær til hreinnar rafknúinna ökutækja og blendinga rafknúin ökutæki. Ökutæki, miðlungs og stór UPS, sólarorku, stórar orkugjafar rafhlöður, rafmagns handverkfæri, rafmagns mótorhjól, rafmagns reiðhjól, loftrými búnað og loftför rafhlöður. Ein helsta ástæðan er sú að litíum kóbaltoxíð bakskautsefni (LiCoO2, sem er algengasta litíumjónarafhlaðan) notuð í litíum rafhlöðum í fortíðinni, er dýr og erfitt að eiga við um sérstakar aðstæður, svo sem gata, árekstur, hátt hitastig og lágt hitastig. Mikilvægara er að það hefur verið gagnrýnt fyrir að hafa ekki tekist að meta algerar kröfur fólks um öryggi. Samstarfsmenn, litíum kóbaltoxíð rafhlöður geta ekki náð þeim tilgangi að hratt hleðsla og koma í veg fyrir efri mengun og verður að hanna verndarrásir til að koma í veg fyrir ofhleðsla eða ofhleðslu, annars veldur það sprengingu og öðrum hættum, jafnvel þótt sprengingin af Sony rafhlöðu veldur alþjóðlegt NB-iðnaðurinn hefur fjárfest mikið í endurvinnslu.
Eins og er, er sölu á heimsvísu og kínversku litíum-rafhlöðum aðallega einbeitt á markaði fyrir neytandi rafeindatækni, þó að markaðshlutdeild hennar lækki. Árið 2012 voru 72,28% af 38.176.000.000 kWh litíum-rafhlöðum sem seldar voru um allan heim á neytandi rafeindatækni. Á kínverska markaðnum var hlutfallið 65,40% (heildarsala litíum-rafhlöður var 66,20 milljónir kWh). Árið 2012 var heildarupphæð litíum-rafhlöður fyrir farsíma í heiminum 108.600.100 kWh, sem var lægri en 1,094,20 milljónir kWh árið 2011. En á kínverska markaðnum er heildarfjöldi litíum-rafhlöður fyrir farsíma aukist um 6,30%. Í Kína eru snjallsímar í stað skipta um hefðbundna síma. Núna eru flestir snjallsímar með rafhlöðubúnaði fyrir minna en einn dag, sem þýðir að jafnvel þótt orkuþéttleiki litíum-rafhlöður sé tvöfaldast er erfitt að mæta eftirspurninni. Því í nokkurn tíma að koma, The hreyfanlegur máttur markaði, þar sem neytandi rafeindatækni er að hlaða hvenær sem er, mun vaxa hratt. Árið 2012 er alþjóðlegt eftirspurn eftir litíum-rafhlöðum með rafhlöður með 1,23 milljón kWh, meira en 80% í Kína, þar sem kínverska markaðinn hefur neytt 52,20 milljónir kWh, sem er leiðandi afl á þessum markaði. Tafla-PC-markaður Kína er einnig að þróa hratt og jafnt og þétt. Árleg vöxtur er hærri en alþjóðlegt meðaltal. Hraða aukningin í sölu PC-tækja hefur beint aukið sölu á litíum-rafhlöðum. Árið 2012 náði söluhæð litíum-rafhlöður fyrir tafla tölvur í Kína 284.900. kWh, hækkun um 91,97%.
Lithium-jón rafhlaðan sem notuð er í iðnaðar- og orkugjaldamarkaðnum er aðallega skipt í þrjá flokka: rafmagnsverkfæri, rafmagnsstöðvar fyrir grunnstöðvar og vindorka. Árið 2012, heildar eftirspurn eftir litíum-rafhlöður í heimi, neysla iðnaðar og orku geymslu markaði 4.736.000.000 kWh, grein fyrir 12,25%; Markaður Kína keypti samtals 731.500 kWh af litíum-rafhlöðum, hlutfallið er 15,65%, sem er hærra en alþjóðlegt.