Сгенерировано с помощью ИИ -изображения по предмету исследования новых батарей. Источник: Далл-э
CATL, крупнейший производитель электромобилей в мире, объявил о прорыве в лития-металлических батареях (LMB) благодаря статистическому методу анализа, называемого количественным картированием.
Что известно
Результаты исследования были опубликованы в нанотехнологии природы. CATL утверждает, что он вошел в ранее неизвестную территорию стратегии электролита. Инновационный подход позволяет создавать LMB с высокой плотностью энергии и повышенный ресурс, чтобы решить давнюю проблему в этой области. Оптимизированный прототип достиг ресурса из 483 циклов и может быть интегрирован в современные структуры для достижения плотности энергии выше 500 Вт/кг, что отмечает значительный шаг к коммерческой жизнеспособности для использования LMB в электромобилях и электрической авиации.
LMB является одним из многообещающих направлений батарей следующего поколения из -за их первоначально высокой плотности энергии. Особенно для высокопроизводительных применений, таких как крупные электромобили. Тем не менее, эти батареи давно сталкивались с компромиссом между плотностью энергии и циклическим ресурсом. Предыдущие исследования были сосредоточены на повышении продуктивности элементов путем оптимизации сольваторных структур и границ электролита секции. И эти подходы часто ходили в ущерб услугам без предоставления коммерчески жизнеспособных решений. Был достигнут ограниченный прогресс в понимании режима отказа LMB из -за трудностей, связанных с точным количественным определением потребления активного лития и компонентов электролита во время цикла.
Чтобы преодолеть это препятствие, группа по исследованиям и разработкам CATL разработала и улучшила набор аналитических методов для отслеживания эволюции активного лития и каждого компонента электролита во время срока службы батареи. Этот подход превратил «черный ящик» в «белую коробку», раскрывая критические способы истощения, которые приводят к отказу элемента. Команда обнаружила, что, вопреки предыдущему предположению, основной причиной отказа от элемента является не разрушение растворителя, накопление «мертвого» лития или нарушение сольвационной среды и непрерывное потребление соли электролита Lifsi, причем 71% потребляются в конце службы. Эти результаты подчеркивают необходимость расширения отраслевой фокусировки за пределы эффективности батареи Кулонов (CE), который уже давно считается ключевым показателем для LMB, а также включение долговечности электролита в качестве критического фактора для устойчивой производительности.
Основываясь на этих выводах, CATL оптимизировал состав электролита, внедряя более тонкий с меньшей молекулярной массой. Эта корректировка увеличила массовую долю соли Lifsi, улучшила ионную проводимость и снижает вязкость, не увеличивая общий вес используемого электролита. Полученный прототип LMB, демонстрирующий ту же CE, что и предварительная итерация, удваивает циклический ресурс до 483 циклов и может использоваться в новых структурах плотности энергии выше 500 Вт/кг. Проще говоря, CATL обещает одновременно эффективные и долговечные батареи.
Исследование было проведено в лаборатории CATL 21C Lab, которая сосредоточена на разработке технологий батареи следующего поколения. В 2024 году CATL инвестировал в исследования и разработки в общей сложности около 18,6 млрд юаней (2,59 миллиарда долларов).
Источник: Catl