电池技术的发展发展方向

图片格子的特点是3D打印机,电动车充电空间,云朵形成的CO2字样,Arbin 3E纽扣电池,以及Arbin MSTAT电池测试设备。

随着对不同材料、配置和设计的研究和开发带来新的见解和突破,电池技术在不断发展。随着世界向绿色能源发展,电池在为未来提供动力方面发挥着重要作用。无论是智能手机或笔记本电脑等消费设备,还是电动汽车和电网存储,电池技术都是必不可少的。

从取得突破到成为商业上可行的产品,可能需要几年时间。在这段成熟期,更多的发现有可能改变游戏规则。Arbin长期以来一直是电池研究的参与者,提供高质量、高精度的电池测试设备,以各种方式支持研究和开发。以下是可能对未来电池性能产生影响的三项技术。 

成熟的固态电池 

固态电池(SSB)已经出现了一段时间了。这项技术的吸引力在于它用固体替代物取代了当前电池中的易燃液体电解质,减轻了火灾风险。然而,多年来,为了设计一个可行的电池版本,有许多障碍需要克服。这些包括电极之间的接口和电极退化等问题。 由于其固体形式,SSB内的离子不能像其液体对应物那样在阳极和阴极之间自由移动,而且对于长循环寿命的应用来说,它们往往退化得太快了。 

这些问题正在逐步得到解决。Sakuu公司最近宣布了一项 工业3D打印机 可以大规模生产用于小型电动汽车的固态电池,该技术可以很容易地扩大到更大的应用。这简化了制造过程,降低了固态电池的成本,并可应用于现有或新材料。 

其他公司也一直在探索如何提供更加无缝的方式来过渡到固态替代品。 ナトリオン一家电池研究初创公司最近宣布了一种高性能、灵活和耐用的固体电解质薄膜。该公司设计的组件很容易与当前的锂离子电池制造工艺兼容,因此制造商可以迅速将他们的生产线过渡到采用这种技术,而无需改变整个工艺。这也有助于降低生产成本,减少对生产线全面改造的担忧。 

非锂离子电池 

有大量的材料和化学组合可以组成电池。不同的配置会改变电池的效率、容量和稳定性。现在大多数常见的电池使用锂,并由镍、钴和锰等组成不同的电池成分。许多研究人员正在研究像空气或硅这样的材料,它们可以与锂结合,从电池中去除像钴这样的有毒金属。 

然而,也有对不使用锂的电池的研究。一个这样的例子是一个CO2 电池。初创公司 正午能源 一直在探索一种使用碳和氧的低成本可充电电池,并将其作为电网规模存储的解决方案。随着可再生能源被越来越多地采用,需要开发更大和更有效的存储解决方案,以确保有可靠的能量被存储起来供使用。他们赞成使用CO2  因为它资源丰富,价格便宜,而且能源效率高。 

Arbin对电池研究提供的产品 

图片网格显示Arbin 3E纽扣电池测试仪和Arbin MSTAT电池测试设备。

Arbin不断创新以支持电池研究。例如,Arbin将一种名为 three-electrode “3E” coin cell 由通用汽车公司开发并获得专利的设计。额外的参考电极使研究人员能够在电池测试期间同时评估正负电极。这有助于减少研究过程中的时间和成本。 

The Arbin multichannel potentiostat/galvanostat system (MSTAT) provides independent potentiostat/galvanostat channels that each have a built-in connection for such three electrode cells, and supports both coin cell and pouch formats. The accompanying “3E” cell holders can be plugged directly into the MSTAT channels for testing.  

MSTAT可用于广泛的电池化学,并提供一流的性能,具有24位的分辨率和优于40ppm的精度。Arbin可以帮助研究人员比以往任何时候都更快地确定电池中的哪个电极是限制性因素 

可以添加到Arbin系统上的各种模块也可以支持电池测试和材料研究。EIS模块是一个集成的解决方案,它结合了Arbin的电池测试性能和Gamry的先进EIS能力,允许用户用一个Gamry EIS装置共享多达32个Arbin测试通道。 

创新需要一个完整的生态系统。 电池测试设备和工具的进步有助于产生新的发现,可以加快研发进程。 高质量的电池测试技术可以支持 材料研究 以探索可能导致下一代高密度储能装置的新化学。尽管研究和开发的过程可能是漫长而艰巨的,但一直有许多大大小小的突破在发生。所有这些,共同为我们将在不久的将来经历的技术和世界奠定了基础。 

发布在

阿滨团队

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