reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
© Willy Porcher Rynki | 28 grudnia 2018

Ulepszone akumulatory litowo-jonowe w pojazdach elektrycznych

Prze艂omowe konstrukcje akumulator贸w mog艂yby znacznie poprawi膰 wydajno艣膰 dzisiejszych ogniw litowo-jonowych, istotnie zwi臋kszaj膮c zasi臋g pojazd贸w elektrycznych bez zajmowania dodatkowej przestrzeni.
Akumulatory litowo-jonowe staj膮 si臋 niezast膮pionym 藕r贸d艂em zasilania coraz mniejszych przeno艣nych urz膮dze艅 elektronicznych. Ze wzgl臋du na zdecydowan膮 przewag臋 nad innymi typami akumulator贸w 鈥 na przyk艂ad wi臋ksz膮 g臋sto艣膰 magazynowania energii 鈥 sprawdzaj膮 si臋 r贸wnie偶 w wielu nowych zastosowaniach poza g艂贸wnym obszarem technologii, w tym mi臋dzy innymi w pojazdach hybrydowych i elektrycznych. Producenci pojazd贸w licz膮 na to, 偶e ulepszona pod wzgl臋dem wydajno艣ci, koszt贸w, bezpiecze艅stwa, mo偶liwo艣ci recyklingu, trwa艂o艣ci i masy technologia akumulator贸w doprowadzi do dalszego zwi臋kszenia zasi臋gu pojazd贸w elektrycznych i obni偶enia koszt贸w, co ostatecznie sprawi, 偶e takie pojazdy stan膮 si臋 bardziej atrakcyjne dla klient贸w.

Finansowany przez UE projekt SPICY mia艂 na celu opracowanie wydajniejszego, ta艅szego, bezpieczniejszego, l偶ejszego, trwalszego i bardziej przyjaznego 艣rodowisku akumulatora litowo-jonowego, kt贸ry zaspokoi艂by potrzeby kierowc贸w pojazd贸w elektrycznych. Projekt dotyczy艂 proces贸w produkcyjnych oraz ca艂ego 艂a艅cucha warto艣ci dla materia艂贸w wykorzystywanych do produkcji akumulator贸w litowo-jonowych. 鈥濷pracowanie nowych receptur chemicznych i architektur ogniw akumulator贸w litowo-jonowych jest jedynym sposobem na zwi臋kszenie pojemno艣ci ogniw i g臋sto艣ci energii, kt贸re zwi臋kszaj膮 autonomi臋 pojazd贸w elektrycznych”, t艂umaczy kierownik projektu Willy Porcher.

Nowe materia艂y

Powsta艂e w ramach inicjatywy innowacje dotyczy艂y opracowania nowych materia艂贸w aktywnych i stabilnych elektrolit贸w, wykorzystania bardziej przyjaznego dla 艣rodowiska rozpuszczalnika w ramach procesu produkcji, a tak偶e oceny nowych i zoptymalizowanych architektur ogniw i opakowa艅 z wykorzystaniem koncepcji ekologicznego projektowania.

W celu ich wykorzystania w roli anody, poprawiono g臋sto艣膰 energii materia艂贸w fosforanowych, pocz膮wszy od litowo-偶elazowo-fosforanowych LiFePO4. Pomimo 偶e jest to bezpieczny i trwa艂y materia艂 do zastosowania w katodach, jego g臋sto艣膰 energii jest niska ze wzgl臋du na potencja艂 elektrochemiczny 偶elaza.

Wykorzystuj膮c metale przej艣ciowe o wy偶szym potencjale ni偶 偶elazo, naukowcy z powodzeniem zwi臋kszyli wydajno艣膰 elektrochemiczn膮 i g臋sto艣膰 energetyczn膮 materia艂u. Elektrolity o szerokim oknie elektrochemicznym zosta艂y przebadane z u偶yciem sulfolanu i adiponitrylu 鈥搊bie substancje poprawi艂y wydajno艣膰 cyklu. Naukowcy wykazali r贸wnie偶, 偶e proces wodny produkcji katod u艂atwia recykling, umo偶liwiaj膮c odzysk ponad 50 % akumulatora.

Zesp贸艂 bada艂 r贸wnie偶 nowe materia艂y do wykorzystania w produkcji anod, w tym kompozyt krzemowo-grafitowy oraz stop krzemu z germanem. Krzem zosta艂 wyprodukowany za pomoc膮 nowych proces贸w syntezy nanocz膮steczek i struktur rdzeniowych w celu poprawy stabilno艣ci cz膮stek. Dodanie soli litowo-imidowych do elektrolit贸w okaza艂o si臋 korzystne dla stabilno艣ci cyklu ogniwa litowo-jonowego, tworz膮c bardziej stabilne po艂膮czenie mi臋dzy elektrolitem a elektrodami.

W ramach projektu SPICY zbadano cztery r贸偶ne architektury ogniw, a tak偶e wyprodukowano lekkie modu艂owe opakowanie kompozytowe oraz wytrzyma艂e z艂膮cze zasilania, kt贸re nie wykazuje dodatkowego oporu. 鈥濼e tak zwane formowane po艂膮czone urz膮dzenia wraz z kompozytowymi opakowaniami ogniw umo偶liwiaj膮 stworzenie bardzo ma艂ych system贸w przy wy偶szym poziomie bezpiecze艅stwa, mniejszej obj臋to艣ci i ni偶szych kosztach”, zauwa偶a Porcher.

Tanie i wydajne akumulatory

Przeprowadzona w ramach projektu ocena cyklu 偶ycia i analiza koszt贸w pomog艂y w opracowaniu najlepszych wariant贸w produkcji akumulator贸w litowo-jonowych nowej generacji dla pojazd贸w elektrycznych w Europie. 鈥濸r贸buj膮c zminimalizowa膰 wp艂yw akumulator贸w na 艣rodowisko naturalne doszli艣my do wniosku, 偶e najlepiej jest skupi膰 si臋 na poprawie g臋sto艣ci energii zamiast poszukiwa膰 materia艂贸w o najmniejszym wp艂ywie na 艣rodowisko”, m贸wi Porcher.

Dzi臋ki zastosowaniu ta艅szych materia艂贸w i inteligentnej konstrukcji ogniw, og贸lnym celem projektu by艂o obni偶enie koszt贸w produkcji akumulator贸w o 20 % i zwi臋kszenie ich wydajno艣ci o 20 %. Poprzez optymalizacj臋 koszt贸w i wykorzystanie zasad ekologicznego projektowania multidyscyplinarna wsp贸艂praca obejmuj膮ca partner贸w przemys艂owych i akademickich oraz o艣rodki badawcze powinna pom贸c w stworzeniu silnej bazy przemys艂owej dla europejskich producent贸w akumulator贸w i umo偶liwi膰 im wej艣cie na 艣wiatowe rynki.

殴r贸d艂o: CORDIS
reklama
reklama
reklama
reklama
Za艂aduj wi臋cej news贸w
January 17 2019 14:20 V11.11.0-2