- Технология позволяет массово производить литий-ионные аккумуляторы высокой производительности
- Корейский научно-исследовательский институт электротехнологии передал технологию местной фирме HNS в рамках коммерциализации
Исследователи из Корейского научно-исследовательского института электротехнологии держат в руках катод большой площади, изготовленный на основе кремниево-графеновых композитных катодных материалов, вместе с анодом [Предоставлено Корейским научно-исследовательским институтом электротехнологии]
Южнокорейским исследователям удалось разработать материал, который увеличивает пробег электромобиля на 20% по сравнению с существующими за счет повышения производительности литий-ионных аккумуляторов.
Корейский научно-исследовательский институт электротехнологии объявил 30-го августа, что передал местной фирме HNS технологию массового производства кремниево-графеновых композитных катодных материалов для литий-ионных аккумуляторов большой емкости за 1,1 миллиарда южнокор. вон.
Данная технология компенсирует недостатки кремния (Si), катодного материала для литий-ионных аккумуляторов, используемых в электромобилях и смартфонах. Более того ее легко можно использовать даже малые и средние компании по низкой цене.
Кремний, который привлекает внимание как катодный материал нового поколения для литий-ионных аккумуляторов, имеет преимущество в том, что имеет в 10 раз более высокую плотность энергии и более высокую скорость зарядки/разрядки, чем графит, который широко используется на данный момент. Однако его недостатком является расширение объема во время зарядки/разрядки и низкая электропроводность. Также производительность батареи может существенно снизиться из-за разрушения частицы кремния, отслоения электрода и непрерывной реакции разложения электролита, что является серьезным препятствием для коммерциализации материала.
Для решения вышеуказанных проблем ученые обратили внимание на графен. Графен - это двумерный углеродный наноматериал, который обладает отличной проводимостью и электрохимической стабильностью. Благодаря этим свойствам графен может эффективно защитить кремний от электролита. Кроме того, слой графенового покрытия представляет собой сетчатую структуру с превосходной механической прочностью, которая может подавлять снижение производительности, вызываемое из-за объемного расширения кремния.
Исследовательская команда, которая работает с графеном уже более 10 лет, разработала технологию, позволяющую производить «окислительно-восстановительный графен» с высокой степенью кристалличности и электропроводности. Также ей удалось получить коммерциализуемый технологический процесс массового производства материала за счет комбинирования вышеуказанной технологии с существующим процессом производства активных материалов для литиевых аккумуляторов.
«Технология кремниево-графенового композитного катодного материала значительно повысит производительность литий-ионных аккумуляторов большой емкости, используемых в различных областях, таких как электромобили, системы хранения энергии, оборонная промышленность, космос и авиация. В частности, данная технология позволит повысить производительность аккумулятора и тем самым поможет увеличить пробег электромобиля более чем на 20%», - сказал доктор Ли Гон Ун из Корейского научно-исследовательского института электротехнологии.
Репортер Ку Бон Хёк