การเร่งความก้าวหน้าทางนวัตกรรมในการผลิตแบตเตอรี่สถานะของแข็งเชิงพาณิชย์

ในภาคอุปกรณ์แบตเตอรี่ลิเธียม ยีฟิ้วเลเซอร์ร่วมกับโกลเด้นเฟเธอร์ส่งมอบแบตเตอรี่ทรงกระบอกที่เป็นของแข็งทั้งหมดแบบลิเธียมโลหะชุดแรก แสดงให้เห็นถึงการวางแผนล่วงหน้าในการพัฒนาแบตเตอรี่รูปแบบใหม่ ลีดอินเทลลิเจนท์อีควิปเมนต์ยึดตามกลยุทธ์ "เทคโนโลยีพร้อมกัน อุปกรณ์นำ" ได้ทำลายกำแพงและประสบความสำเร็จในการแก้ไขโซลูชันแบบครบวงจรและการผลิตอุปกรณ์หลักสำหรับแบตเตอรี่ของแข็ง อุปกรณ์เคลือบแห้งของบริษัทลดการใช้พลังงานอย่างมาก ในขณะที่กระบวนการสร้างสารประกอบอิเล็กโทรไลต์ของแข็งและการซ้อนกันโดยไม่มีแผ่นแยกได้เข้าสู่ระดับประสิทธิภาพที่นำหน้าในอุตสาหกรรม อุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องได้เข้าสู่ห่วงโซ่อุปทานของบริษัทชั้นนำระดับโลกและได้รับคำสั่งซื้อซ้ำ ทำให้ทางเปิดสำหรับการผลิตมวลชนของแบตเตอรี่ของแข็งทั้งหมด

ในด้านวัสดุต้นทาง มีการเน้นที่การเอาชนะข้อจำกัดหลักของอิเล็กโทรไลต์ ล่าสุด สโวลท์เอเนอร์จี้เทคโนโลยีร่วมมือกับเอชเอสซีนิวเอเนอร์จี้แมททีเรียลส์ในการพัฒนาอิเล็กโทรไลต์ของแข็งแบบซัลไฟด์ โดยอาศัยข้อได้เปรียบของผู้หลังในการสังเคราะห์ลิเธียมซัลไฟด์ความบริสุทธิ์สูงผ่านเส้นทางของเหลว พวกเขาได้บรรลุการทะลุผ่านความนำประจุไอออนที่ 5.57 มิลลิซีเมนต์ต่อเซนติเมตร อีสปริงเทคโนโลยีได้ร่วมมืออย่างลึกซึ้งกับโบหยวนเคมิคอลในการทำงานร่วมกันระหว่างภาค "วัสดุ-เคมีภัณฑ์" บนวัตถุดิบต้นทางสำคัญเช่น ไอโอดีดลิเธียมและซัลไฟด์ลิเธียม ซึ่งถูกมองว่าเป็นก้าวสำคัญในการอุตสาหกรรมอิเล็กโทรไลต์แบบซัลไฟด์ ไลออนโกนิวเอเนอร์จี้ด้วยแผนที่เทคโนโลยีที่ครอบคลุม "ของเหลว-ผสมของแข็ง-ของเหลว-ของแข็ง" ได้สร้างแนวป้องกันอุตสาหกรรมอิเล็กโทรไลต์ที่โดดเด่น

ในขณะเดียวกัน เฉิงเทาเอเนอร์จี้ผ่านการสร้างสรรค์วัสดุได้พัฒนาอิเล็กโทรไลต์ของแข็งอาร์จิโรไดต์ชนิดใหม่ที่มีการผสม O/F ขณะที่สามารถเพิ่มความนำประจุไอออนได้ ก็สามารถลดต้นทุนวัตถุดิบลงเหลือ 3.65% ของระบบแบบดั้งเดิม ทำลายอุปสรรคด้านต้นทุนและความมั่นคงทางสิ่งแวดล้อมสำหรับการใช้งานแบบมวลชนของระบบซัลไฟด์

การพัฒนาทางวิชาการช่วยเปิดทางสู่การอุตสาหกรรม

เมื่ออุตสาหกรรมเร่งการอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ของแข็งทั้งหมด การวิจัยในห้องปฏิบัติการก็ดำเนินไปพร้อมๆ กัน โดยมุ่งเน้นที่การแก้ไขข้อจำกัดทางเทคโนโลยีหลักจากต้นทาง และให้การสนับสนุนสำคัญในการเอาชนะอุปสรรคทางเทคนิคสำคัญบนเส้นทางสู่การอุตสาหกรรม

เกี่ยวกับความท้า้าทายสำคัญของจุดสัมผัสระหว่างวัสดุ ทีมวิจัยนำโดยหวง เสวี่ยเจี๋ย จากสถาบันฟิสิกส์ สังกัดสถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีน ได้ทำการค้นพบครั้งสำคัญล่าสุด โดยทีมได้แนะนำไอออนไอโอไดด์เข้าไปในอิเล็กโทรไลต์ซัลไฟด์เพื่อควบคุมแอนไอออน พัฒนา "แบตเตอรี่ลิเธียมโลหะสถานะแข็งทั้งหมดแบบซัลไฟด์ที่ไม่ต้องใช้ความดันภายนอก" เป็นครั้งแรกของโลก เทคโนโลยีนี้ทำให้เกิดการซ่อมแซมตัวเองและการสัมผัสแน่นระหว่างอิเล็กโทรดและอิเล็กโทรไลต์โดยไม่ต้องใช้ความดันภายนอก นำเสนอทางออกใหม่ที่มีศักยภาพการผลิตจำนวนมากเพื่อแก้ไขความท้า้าทายสูงสุดของความต้านทานระหว่างพื้นผิวของวัสดุแข็ง

ในขณะเดียวกัน ทางออกใหม่ๆ ก็ได้ปรากฏขึ้นเพื่อแก้ไขความท้า้าทายเรื่องการนำไฟฟ้าไอออนและสมรรถนะที่อุณหภูมิต่ำ ทีมวิจัยนำโดยซุน เ เซฺวเหลียง จากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีตะวันออกหนิงป๋อ ร่วมมือกับพันธมิตรระหว่างประเทศ พัฒนาอิเล็กโทรไลต์เฮไลด์การนำไฟฟ้าสูงพิเศษอย่างสร้างสรรค์ และชี้แจงเส้นทางการขนส่งทรงสี่หน้าหน้าสามมิติต่อเนื่อง ทำให้แบตเตอรี่สถานะแข็งทั้งหมดสามารถทำงานแบบวงจรเสถียรภายใต้สภาวะอุณหภูมิต่ำสุด ขยายขอบเขตการใช้งานในสถานการณ์สุดขั้วเช่นขั้วโลกบนโลกและการบินอวกาศอย่างมีนัยสำคัญ

ความก้าวหน้าทั้งสองประการนี้ ซึ่งมุ่งเป้าไปที่จุดติดขัดหลักของ "การสัมผัสระหว่างวัสดุ" และ "การนำไอออน" ตามลำดับ ได้ฉีดโมเมนตัมนวัตกรรมดั้งเดิมระดับแนวหน้าเพื่อเร่งการก้าวกระโดดทางอุตสาหกรรม

โอกาสและความท้า้าทายอยู่เคียงข้างกัน

ด้วยความก้าวหน้าอย่างร่วมมือของอุตสาหกรรม การศึกษา และการวิจัย โอกาสทางการค้า้าของแบตเตอรี่สถานะแข็งทั้งหมดกำลังชัดเจนขึ้นเรื่อยๆ บริษัทวิจัย EVTank คาดการณ์ว่าการส่งออกแบตเตอรี่สถานะแข็งทั่วโลกจะถึง 614 กิกะวัตต์-ชั่วโมงภายในปี 2573 โดยแบตเตอรี่สถานะแข็งทั้งหมดจะมีสัดส่วนเกือบ 30% เ เบื้องหลังการคาดการณ์ในแง่ดีนี้คือเส้นเวลาการผลิตทางอุตสาหกรรมที่ชัดเจน แบตเตอรี่กึ่งสถานะแข็งได้บรรลุการส่งออกระดับกิกะวัตต์-ชั่วโมงแล้วและกำลังค่อยๆ เข้าสู่ตลาดรถยนต์นั่งส่วนบุคคล ขณะที่ตารางเวลาการผลิตจำนวนมากสำหรับแบตเตอรี่สถานะแข็งทั้งหมดโดยทั่วไปได้ถูกยื่นขึ้นจากปี 2573 เป็นปี 2570 โดยบางองค์กรชั้นนำแม้แต่เริ่มงานออกแบบสายการผลิตแล้ว

อย่างไรก็ตาม อุตสาหกรรมยังคงตระหนักดีถึงความท้าทายทางเทคนิค เจ้า เ เซิงยฺวี่ ประธานบริษัท Hymson Laser ชี้ว่า การแก้ไขปัญหาจุดสัมผัสระหว่างวัสดุแข็งและความเสถียรอย่างแท้จริง ต้องการให้แบตเตอรี่สถานะแข็งมุ่งสู่การทำให้เป็นสารกึ่งตัวนำ การทำให้เป็นฟิล์มบาง และการทำให้มีโครงสร้างไมโคร-นาโนการควบคุมอย่างแม่นยำถึงระดับโครงสร้างอะตอมเท่านั้นจึงจะทำให้ความเสถียรและความสามารถในการควบคุมเข้าสู่สถานะที่เหมาะสม—เป้าหมายที่อาจต้องใช้เวลาอีกหนึ่งทศวรรษกว่าจะบรรลุ หยางหงซิน ประธานและซีอีโอของเอสโวลท์ เอเนอร์จี้ เทคโนโลยี ก็ยอมรับว่า "กระบวนการและอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องในวงการแบตเตอรี่แบบแข็งทั้งหมดยังไม่สมบูรณ์ และยังมีช่องว่างใหญ่ก่อนที่จะสามารถผลิตได้จริง" ทัศนคติที่ระมัดระวังนี้พร้อมกับการวางแผนอย่างกระตือรือร้นสะท้อนถึงความสมเหตุสมผลและการปฏิบัติงานอย่างเป็นรูปธรรมของการพัฒนาอุตสาหกรรม

โปรดทราบว่าข่าวสารนี้มาจาก http://www.cbea.com/djgc/202510/034070.html และแปลโดย SMM