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固态电池电解质制造技术助力固态电池商业化

西门子新闻内容   查阅次数:6176   更新时间: 2020-03-24 16:51

盖世汽车讯 比起易燃的有机电解液,固态无机电解质本身不易燃;而且,用锂金属代替石墨作为负极,可使电池的能量密度大幅提升。因此,固态电池有望成为电动汽车的突破性技术。然而,要将固态电池推向市场,仍面临很大的问题,即如何制造出既坚固耐用又足够薄的电解质,来作为良好的离子导体。在理想情况下,这些电解质应该只有几十微米厚,类似于今天锂离子电池的隔板,但是大多数固体电解质采用的是陶瓷材料,如果做得太薄,很容易破碎。

据外媒报道,加州大学圣地亚哥分校材料科学家ping Liu,以及马里兰大学和加州初创公司Liox power研究人员,开发了一种制造固态电池电解质的新技术。在制造过程中,通过对溶液进行干燥,形成离子导电复合材料,这种材料可同时作为电解质和正极涂层。

该电解质溶液是一种含有β-硫代磷酸锂的硫化物基材料。研究团队通过多种方式来合成这种材料,包括使用不同的亲核试剂、溶剂和机械支持物,但最关键的起始成分总是硫化锂和硫化磷。所产生的β-Li3pS4溶液很清澈,在干燥时形成非常均匀的电解质层,可以直接沉积在硫化锂正极上。Liu说:“我们通过连续的过程来制造电池,而不需要分别制造单独的层体,所以,不必费力处理非常薄的材料。”

传统锂离子电池和固态电池制造技术,通常是将单层电解质堆叠组合在一起。这种能源密集型技术,需要用球磨机混合粉末与粘合剂,然后将其铸造成板材,再通过高温和高压平台,进行烧结或压制。Liu的方法解决了这些问题。另外,研究人员对β-Li3pS4溶液进行调整,以防止枝晶生长,从而打造更安全的电池。

锂枝晶的形成,是由于电场不均匀、表面化学或其他原因,导致锂离子在负极表面发生不均匀沉积,从而形成针状突起。如果任由枝晶形成,就会引起火灾。CSIRO的Best称:“负极上长出来的枝晶,与正极接触,会引起局部过热,温度可能高达1500到2000摄氏度。”研究团队开发的电解质,可与枝晶自发反应,形成惰性产物,有助于防止电池短路。Liu说:“这与伤口上长疤的过程非常相似。因此,我们称它为一种自我愈合和自我形成的机制。”

目前为止,研究人员已经为这种独特的电解质制造技术申请了五项专利。研究团队希望,在未来两至三年内,以每千瓦时低于100美元的成本,制造出容量为2Ah的固态电池工作原型,接近今天大多数智能手机电池的容量,进一步推进固态电池的商业化进程。

2020年电网计划投资4500亿元,整体规模将超过1.3万亿元

2019年以来,特高压曾一度遇冷,电网投资也逐渐下滑。2019年一季度,全国电网工程完成投资502亿元,同比下降23.5%,创历年最大降幅。从全年来看,去年全国电网工程完成投资4856亿元,同比下降9.6%。

而2020年1月10日,国网工作会议上公布的数据显示,2019年国网实际完成电网投资4473亿元,同比降低11%。国网原计划2019年完成电网投资5126亿元,但实际完成投资较规划数字降低约12.7%。

2020年1月,国网曾计划将2020年电网投资计划定在4080亿元,同比下降8.8%。

不过,面对今年新冠肺炎疫情冲击和经济下行压力,“新基建”成为国家振兴经济的强心剂。在此背景下,国家电网新掌门人毛伟明表示,将加快以特高压为代表的电网投资步伐。

在“新基建”带动下,如今国网初步安排2020年电网投资4500亿元,比年初计划上调10%。可有效带动社会投资9000多亿元,整体规模将超过1.3万亿元。其中,国网规划全年特高压建设项目投资规模1811亿元,可带动社会投资3600亿元,整体规模5411亿元。

TE新型温度与湿度传感器 分析湿度控制更好

瑞士公司TE Connectivity宣布推出新型温度和湿度传感器,尺寸更小、更精确、更节能,可用于温度和湿度传感器等各领域。

盖世汽车讯 冰箱、呼吸器、汽车暖通空调系统以及为了保证座舱舒适性,对于湿度感知技术的需求越来越大,此外,人们对尺寸更小、速度更快、更准确、更节能湿度传感器的需求也越来越多,因为此种传感器能够更好地分析湿度控制。

据外媒报道,为了满足这一趋势,全球领先的网联技术和传感器公司TE Connectivity推出了HTU31湿度与温度传感器,这也是目前市场上最小、最精确的湿度传感器之一。

HTU31为了满足环境和终端用户的需求而设计,对于家电、消费、工业、汽车和医疗应用来说,是一个理想的解决方案。该款湿度和温度传感器的主要特点包括:

1、  精密工程:HTU31采用精密工程设计,能够实现线性响应,从而使系统性能达到最优。该传感器保持严格的线性响应曲线,湿度测量范围为,温度测量范围为;

2、  快速的响应时间:HTU31传感器具备湿度模具结构,响应时间非常快。即使冷凝之后,该传感器的响应时间仍可达到t63%< 10秒,让系统持续保持性能。

3、  高性能:HTU31传感器提供特定的模具,以及额定Ip67密封级别,还具备过滤器,能够持续维持性能,迟滞性低、即使暴露在高温、高湿或冷凝情况下时,仍能够精确测量环境;

4、  数字版本和模拟版本:HTU31传感器有数字和模拟两个版本。数字版本提供2个I2C地址,有助于使用单个I2C总线线路监控两个地方的温度和湿度。