« les matériaux cathodiques de la batterie se développent vers des matériaux à haute teneur en nickel, sans cobalt et monocristallins. Les électrolytes à l’état solide sont la principale orientation de la recherche actuelle sur les matériaux électrolytiques. Le 28 avril, Wu Feng, académicien de l’Académie chinoise d’ingénierie et professeur en chef de l’énergie et des matériaux environnementaux à l’Université de technologie de Beijing, a partagé la recherche et les perspectives sur les nouvelles piles secondaires vertes et leurs matériaux clés lors de la Conférence 2022 sur l’écologie industrielle et la chaîne d’approvisionnement de la « capitale de l’énergie au lithium » à Shehong, dans la province du Sichuan.
Selon Wu Feng, la densité d’énergie de la batterie lithium – soufre (Li – S) développée par l’équipe de recherche scientifique de North Tech a atteint 651 wattheures / kg en construisant la réaction, en renforçant l’interface et en inhibant la croissance dendritique. Les résultats de la recherche sur les matériaux catalytiques des batteries lithium – soufre à haute performance ont été publiés dans Advanced Materials, une revue internationale de premier plan dans le domaine des matériaux, en avril.
Actuellement, la densité d’énergie des batteries lithium – ion est d’environ 260 wattheures par kilogramme. Les piles Lithium – soufre ont une densité d’énergie plus élevée, un coût plus faible et une meilleure protection de l’environnement que les piles Lithium – ion, mais elles sont loin d’être commercialisées en raison de leur faible rendement, de leur durée de vie et de leur sécurité.
Afin de briser la densité d’énergie ultime de la batterie lithium – ion, l’équipe de recherche scientifique de Northern Science and Technology a introduit la compensation de la charge anionique et cationique dans la recherche sur les matériaux cathodiques de haute capacité, passant de la réaction monoélectronique à la réaction Multi – électronique de la batterie lithium – ion traditionnelle. Selon Wu Feng, l’équipe de recherche étudie également un nouveau système de batterie qui combine la densité d’énergie et la densité de puissance élevée, et améliore les caractéristiques fonctionnelles de la batterie par la structure de surface de l’électrode et le contrôle de la fonction d’interface.
En ce qui concerne les nouveaux matériaux de la batterie, la capacité spécifique des matériaux cathodiques à ions d’aluminium étudiés par l’équipe de recherche scientifique de northtech atteint 467 MAH / G, ce qui fournit une base matérielle pour l’amélioration de la densité d’énergie de la batterie à ions d’aluminium. En outre, Wu Feng pense qu’à l’heure actuelle, les piles à ions Sodium ont ouvert une nouvelle source de matières premières, en raison de leur abondance et de leur large distribution, ont un certain avantage de coût et un certain potentiel de développement.
En ce qui concerne la sécurité de la batterie, l’équipe de recherche scientifique de northtech a inventé des matériaux de sécurité tels que l’électrode sensible à la température, le diaphragme céramique à haute résistance et l’électrolyte de sécurité, en commençant par les étapes élémentaires de régulation et de coupure de la réaction de l’électrode. Selon Wu Feng, la nouvelle génération d’électrolytes à l’état solide de gel développée par l’équipe a grandement amélioré la sécurité et peut rester non combustible pendant 60 secondes à 1300 \uf0b7.
De plus, Wu Feng s’attend à ce que le système de batterie passe de l’analogique au numérique. « Nous développons des batteries intelligentes et des systèmes de batteries intelligents, en utilisant la technologie des semi – conducteurs pour fabriquer des batteries. À l’avenir, les grandes puces entreront dans les batteries, l’émergence de batteries intelligentes renversera la structure du système de batteries, améliorera encore la sécurité des batteries de puissance, deviendra un lien important Dans l’intelligence des nouveaux véhicules énergétiques », a – t – il déclaré.
Wu Feng a souligné que l’innovation en matière de matériaux, la percée technologique, la capacité de production et le coût sont les problèmes communs auxquels font face les entreprises de batteries China Shipbuilding Industry Group Power Co.Ltd(600482) .
À l’heure actuelle, la Chine est devenue le pays qui produit et vend le plus de batteries au lithium au monde. En 2021, la capacité installée mondiale des batteries électriques a augmenté de 102% d’une année sur l’autre, et la capacité installée totale des entreprises chinoises de batteries est restée la première au monde. Selon le livre blanc sur l’indice de développement de l’industrie chinoise du lithium et de l’électricité publié à la réunion, la taille globale du marché chinois des piles au lithium devrait atteindre 865 GWh d’ici 2025.
Dans le processus de réalisation de l’objectif « double carbone », la nouvelle batterie secondaire est un point chaud de la recherche et du développement internationaux, les États – Unis, l’Union européenne, le Japon, la Corée et d’autres pays développés ont proposé un plan stratégique de développement de batteries à haute performance. « les obstacles aux brevets dans les pays développés peuvent entraîner des risques de blocage et nous devons nous assurer que la technologie de base des piles à haute performance est autonome et contrôlable. Dit Wu Feng.
L’Académicien Wu Feng s’est engagé dans la recherche et le développement de nouveaux types de piles secondaires et de matériaux énergétiques connexes depuis longtemps. Il a pris l’initiative de mettre en avant l’idée académique d’utiliser des éléments légers, des systèmes de réaction Multi – électrons et multi – Ions pour réaliser l’amélioration progressive de la densité d’énergie des piles, et a développé de nouveaux systèmes et matériaux clés pour les piles secondaires à haute énergie spécifique. Depuis la fin des années 80, l’académicien Wu Feng a été le premier expert responsable du Programme national 863 de haute technologie et a pris l’initiative d’organiser et de diriger la recherche et le développement de matériaux clés pour les batteries au lithium, de nouveaux matériaux de stockage de l’hydrogène, de batteries au nickel – hydrogène et de batteries au lithium – ion en Chine.
Il convient de mentionner que l’académicien Wu Feng a inventé l’alliage de stockage d’hydrogène contenant du lithium et sa méthode de préparation, a brisé le monopole des brevets étrangers sur l’alliage de stockage d’hydrogène, a présidé à la création de la première base pilote de batteries nickel – hydrogène en Chine, a réalisé l’intégration des technologies clés de l’industrialisation et a conçu et construit la première ligne de production de démonstration automatique de batteries nickel – hydrogène en Chine; Une série de batteries ni – MH a été mise au point et appliquée avec succès à plusieurs véhicules hybrides.
