المنزل / التدوين / التدوين

بطاريات صوديوم -كبريت حكومية ألمانية لتزويد السيارات الكهربائية بالطاقة مقابل 2000 كيلومتر بشحنة واحدة

Apr 07,2024
الفئة:Blog

التقدم الثوري: بطاريات كبريت الصوديوم الجامدة في ألمانيا لتشغيل السيارات الكهربائية مقابل 2000 كيلومتر بشحنة واحدة

وفي موجة التحول العالمي في مجال الطاقة، حقق فريق بحثي ألماني إنجازا رائدا، حيث حقق اختراقات ثورية في مجال تكنولوجيا الطاقة المستدامة بفضل موقفه البحثي الثابت والقوي وقدراته المتميزة في مجال الابتكار التكنولوجي. في الخامس من أبريل، في "استثمر في الصين" أذهل الحدث الألماني للترويج للدورة الاستثنائية الجمعية الألمانية لتقدم التكنولوجيات الفيزيائية المستدامة الحضور بإعلان تحقيق تقدم كبير -مجموعة كاملة من الأداء العالي والأمان العاليالحالة الجامدةبطاريات صوديوم -كبريت ذات عمليات إنتاج مستمرة مؤتمتة بالكامل. وهذه العملية الابتكارية لا تزيد فقط من كثافة الطاقة للبطاريات إلى مستوى غير مسبوق يبلغ 1000 واط/ساعة/كغ، بل تحقق أيضاً قدرة تحميل نظرية تصل إلى 200 واط/ساعة/كغ للقطب السالب، مماثلة لطريقة تغيير اللعبة ؛ ) في تكنولوجيا البطاريات، مما يبشر بتغيير ثوري في نطاق حركة المركبات الكهربائية.

German Solid-State Sodium-Sulfur Batteries: Revolutionizing Electric Vehicle Range

تطور تقنية البطارية

وعلى مدى عامين من أعمال البحث والتطوير الدقيقة، نجح فريق البحث الألماني في تطوير هذه العملية الجديدة لإنتاج بطاريات الصوديوم -الكبريت في الحالة الصلبة، بالجمع بين ألمانيا & بمهارة#خبرة 39; عميقة في الفراغ العالي، الأتمتة، الفيزياء النووية، والارتفاع المغناطيسي. وقد أدخلت هذه العملية تصحيحات دقيقة على المفاهيم الخاطئة في تطوير البطاريات الجامدة وحققت ابتكارات وفتوحات متعددة في أوجه القصور التقنية. ويسمح تطبيق مفاهيم جديدة مثل الطباعة الأيونية ومجمعات التيار المسامي بإنتاج بطاريات الصوديوم -الكبريت بشكل تلقائي تماما في بيئة الفراغ، مما يعزز بشكل كبير من أداء البطارية، وخفض تكاليف الإنتاج، وزيادة القدرة الإنتاجية. وهذا يجسد على نحو كامل كفاءة ألمانيا وسمات الذكاء التي تميزت بها#صفحة 39;s Industry 4.0.

أداء البطارية الثورية

وبالتركيز على بيانات الأداء الناتجة عن هذه العملية، فإن الأهمية الثورية لبطاريات الحالة الصلبة من الصوديوم والكبريت واضحة بذاتها. وبكثافة طاقة تبلغ 1000 واط/ساعة، فإن ذلك يعني أن كل كيلوغرام من البطارية يمكن أن يخزن طاقة تعادل كيلوواط/ساعة. وبالاستقراء فإن الأمر يتطلب 100 كيلوجرام فقط من البطاريات لحمل 100 كيلووات/ساعة، و 300 كيلوجرام من البطاريات تكفي لتغطية 300 كيلووات/ساعة. نظريا، يمكن أن يمكن هذا المركبات الكهربائية من تحقيق نطاق شحن واحد لأكثر من 2000 كيلومتر، والقضاء تماما على المخاوف حول مدى القلق EV وجعل المسافات الطويلة مماثلة لسيارات الاحتراق الداخلي التقليدية، وبالتالي تعزيز اعتماد على نطاق واسع للمركبات الكهربائية في جميع أنحاء العالم.

مزايا بطاريات كبريتيد الصوديوم الجامدة

ماذا؟#39;s الأكثر وضوحا هو أن هذه البطاريات تستخدم الحالة الصلبة تكنولوجيا الصوديوم -الكبريت بدلا من بطاريات الليثيوم -أيون التقليدية. ويفتخر الصوديوم، باحتياطياته الوفيرة على الأرض وتوزيعه على نطاق واسع، بتكاليف استخراج منخفضة مقارنة بالليثيوم. وبمجرد إنتاج بطاريات الصوديوم -الكبريت ذات الحالة الصلبة بكميات ضخمة على نطاق واسع، فإن مزايا تكليفها سوف تصبح أكثر وضوحا، ومن المحتمل أن تصبح عاملا رئيسيا في دفع أسعار المركبات الكهربائية وأنظمة تخزين الطاقة إلى الانخفاض، والتعجيل بالتحول من الوقود الأحفوري إلى الطاقة النظيفة.

مجموعة متنوعة من السيارات الكهربائية في السوق الصينية

حاليا، تعرض السوق الصينية تنوعا كبيرا في نطاق السيارات الكهربائية العاملة بالطاقة الجديدة. تقدم نماذج التنقل المنزلية والحضرية بشكل عام أداءً اقتصاديًا، مع تكلفة كاملة واحدة تمكن من السفر ما يقرب من 300 إلى 400 كيلومتر، وتلبية احتياجات التنقل اليومية. وتتراوح بعض المركبات الكهربائية المدمجة وشبه المدمجة التي تستهدف السوق الشامل بين 100 و 300 كيلومتر، وهي مناسبة للرحلات القصيرة داخل المدن. ومع ذلك، قد يختلف المدى الفعلي بسبب عوامل مثل درجة الحرارة، وأسلوب القيادة، واستخدام الإلكترونيات داخل السيارة، مع انخفاض محتمل خلال أشهر الشتاء.

من ناحية أخرى، فإن النماذج الراقية والبعيدة المدى مخصصة لكسر حاجز المدى، مما يقدم تقريبا نفس تجربة القيادة لمسافات طويلة مثل المركبات التقليدية التي تعمل بالوقود. ومن خلال دمج بطاريات ذات كثافة طاقة عالية، وتحسين كفاءة أنظمة التشغيل الكهربائية، واستخدام مواد خفيفة الوزن، يمكن لبعض النماذج الرئيسية السفر من 500 إلى 700 كيلومتر في شحنة واحدة، أو حتى المطالبة بنطاقات تتجاوز 1000 كيلومتر، مما يخفف من مخاوف المستهلك بشأن قلق النطاق وتقديم الطعام للسفر عبر المدينة أو الرحلات على الطرق لمسافات طويلة. وقد تم تجهيز هذه الطرز بقدرات الشحن السريع لتعزيز راحة المستخدمين.

آفاق المستقبل والتعاون

حاليا، أكملت عملية الإنتاج تصميمها الشامل، ويتعاون فريق البحث الألماني مع عدة جامعات في الصين وألمانيا لإنشاء مراكز بحث وتطوير مشتركة وخطوط إنتاج تجريبية. ومن المتوقع أن يتم الكشف بحلول نهاية هذا العام عن النماذج الأولية للمعدات وعينات من البطاريات، ويتوقع أن تكون القدرة على الإنتاج بالجملة بحلول نهاية العام المقبل. صرح خبراء ألمان بوضوح عن خططهم للتعاون بعمق مع صناديق الصناعة وشركات البطاريات، اعتزامهم الاستثمار في بناء المصانع في الصين، ما يظهر اعترافهم الكبير بإمكانات السوق الصينية وقدرات التصنيع.

إن فريق البحث الذي تقوده ثلاث هيئات صناعية، البروفيسور فلي في الفيزياء النووية والطاقة، والأستاذ وستكامبل في تكنولوجيا الإنتاج الآلي، والأستاذ ماكانغكاي في المواد الجديدة، كلهم أعضاء في مجلس إدارة الجمعية الألمانية للنهوض بالتكنولوجيات الفيزيائية المستدامة. وتوفر هذه التشكيلة القوية من الباحثين تأكيدا قويا للتنفيذ الناجح للمشروع.

وفي الختام، فإن عملية إنتاج بطاريات الصوديوم -الكبريت العالية الأداء التي أطلقها فريق البحث الألماني لا تحقق فتوحات كبيرة على المستوى التقني فحسب، بل ترسم أيضاً، بما تنطوي عليه من كثافة طاقة فائقة الارتفاع وقاعدة موارد غنية ومزايا محتملة منخفضة التكلفة، صورة تبعث على الأمل في التحول العالمي إلى الطاقة الخضراء. مع تعمق التعاون بين الصين وألمانيا، لدينا كل الأسباب التي تجعلنا نتوقع أن يتم هذا في ألمانيا. وسوف تنتقل بطارية صوديوم -كبريت صلبة الحالة بسرعة من المختبر إلى خط الإنتاج، لتدخل الملايين من الأسر وتصبح محركاً قوياً يدفع العالم إلى عصر الطاقة النظيفة الفعّالة المستدامة. إن هذا الاختراق الثوري لا يبشر بقفزة في نطاق المركبات الكهربائية فحسب، بل يمثل أيضا خطوة صلبة نحو مستقبل أخضر للبشرية.

بشأننا

شركة سانشين للمواد الجديدة المحدودة متخصصة في إنتاج عالية الجودةكرات الطحن الخزفية، الجسيمات النانوية، الجراثيم النانوية، وكذلك السيراميك المقاوم للتآكل والتآكل. مع التركيز على البحث والتطوير، أصبحت سانشين في طليعة ابتكار المواد الخزفية، والتي تلبي احتياجات صناعات متنوعة بدءا من الأدوية إلى الإلكترونيات. وتشتهر محفظتهم الواسعة من المنتجات الخزفية بمتانتها ودقتها وأداؤها الاستثنائي، مما يجعل سانشين شريكا موثوقا به للشركات التي تسعى إلى حلول مادية متقدمة.

خرز من الزركونيا) من سانكسين تلعب المواد الجديدة دوراً حاسماً في إنتاج بطاريات صوديوم -كبريت الحالة الصلبة من خلال العملية التالية:

  • إعداد الإلكتروليت الجامد: تحتاج بطاريات الصوديوم -الكبريت الجامدة إلى إلكتروليت صلب لتسهيل حركة أيونات الصوديوم بين الأنود والكاثود. يمكن استخدام خرز الزركونيا في تحضير المواد الكهرلية الصلبة. وتستخدم هذه الخرز في عملية الطحن لتحقيق حجم الجسيمات المطلوب والتجانس في المواد السليفة للإلكتروليت الصلب، والتي تشمل عادة موصلات أيون الصوديوم والإضافات الخزفية.

  • تصنيع الأقطاب: تتكون أقطاب بطاريات صوديوم -كبريت الحالة الصلبة من مواد نشطة مثل الكبريت للكاثود وفلزات الصوديوم للأنود، إلى جانب المواد المضافة والرابطات الموصلة. يمكن استخدام خرزات الزركونيا في عملية الطحن لتنقية حجم الجسيمات من هذه المواد الكهربائية، وضمان التشتت المنتظم والتلامس الأمثل بين المواد النشطة والإلكتروليت.

  • تحسين أداء البطارية: من خلال تسهيل عملية الطحن، تساعد خرزات الزركونيا على تحسين مساحة السطح وتفاعلية مواد الإلكترود، مما يؤدي إلى تحسين أداء البطارية. تعرض مواد الأقطاب الكهربائية المطحونة حركية كهروكيميائية محسنة، مما يتيح انتشار الأيونات بشكل أسرع وعمليات شحن/تفريغ أكثر كفاءة. وهذا يؤدي في نهاية المطاف إلى كثافة طاقة أعلى، وتحسين استقرار الدراجات، وطول عمر البطارية.

  • تكاليف التصنيع المخفضة: يمكن أن يسهم استخدام خرز الزركونيا في الطحن في إنتاج بطاريات صوديوم -كبريت الحالة الصلبة في خفض التكاليف عن طريق تعزيز كفاءة معالجة المواد وتقليل النفايات إلى أدنى حد. من خلال تحقيق حجم الجسيمات المطلوب وتوزيع المواد الإلكترودية والكهرلية، يمكن للمصنعين تحسين استخدام المواد وتبسيط عمليات الإنتاج.

باختصار، خرزات الزركونيا من سانشين المواد الجديدة هي أداة مفيدة في إنتاج الحالة الصلبة لبطاريات الصوديوم -الكبريت من خلال تسهيل إعداد الإلكتروليتات الصلبة، تكرير المواد الإلكترودية، وتعزيز أداء البطارية. ويساهم دورها في عملية الطحن في تحسين الكفاءة والأداء وفعالية التكلفة في تصنيع أنظمة البطاريات المتقدمة هذه.

التنزيل

المنتجات ذات الصلة

0

شركة سانشين للمواد الجديدة، المحدودة تركز على إنتاج وبيع الخرز الخزفي وأجزاء مثل وسائط الطحن، والخرز الناسف، والكرة الحاملة، والجزء الإنشائي، والبطانات المقاومة للتآكل الخزفي، والجسيمات النانوية المسحوق النانوي

حقوق الطبع والنشر © 2008-2024 شركة سانشين للمواد الجديدة المحدودة جميع الحقوق محفوظة.      مدعوم بواسطة Bontop   سياسة الخصوصية