“Os materiais do cátodo da bateria estão se desenvolvendo para o níquel alto, livre de cobalto e único cristal. Em 28 de abril, na conferência de ecologia industrial e cadeia de suprimentos “cidade da bateria de lítio” 2022 realizada na cidade de Shehong, província de Sichuan, Wu Feng, acadêmico da Academia Chinesa de Engenharia e professor-chefe de energia e materiais ambientais da Universidade de Tecnologia de Pequim, compartilhou a pesquisa e a perspectiva de novas baterias secundárias verdes e seus materiais-chave.
De acordo com Wu Feng, a densidade de energia da bateria de enxofre de lítio (li-s) desenvolvida pela equipe de pesquisa científica da Universidade de Tecnologia de Pequim atingiu 651 watt horas / kg construindo reação, fortalecendo a interface e inibindo o crescimento da dendrita. Os resultados da pesquisa sobre os materiais catalíticos de baterias de enxofre de lítio de alto desempenho foram publicados em materiais avançados, uma revista internacional superior de materiais, em abril deste ano.
Atualmente, a densidade de energia das baterias de íon de lítio é de cerca de 260 watt horas / kg. A bateria de enxofre de lítio tem maior densidade de energia, menor custo e proteção ambiental mais forte do que a bateria de íon de lítio. No entanto, devido ao seu desempenho de baixa taxa, vida útil do ciclo e segurança, ainda é uma certa distância da comercialização.
Na pesquisa e desenvolvimento de uma nova geração de baterias de íon de lítio, a fim de romper a densidade de energia limite de baterias de íon de lítio, a equipe de pesquisa científica da Universidade de ciência e tecnologia de Pequim introduziu a compensação coordenada de carga de ânion e cátion na pesquisa de materiais de cátodo de alta capacidade, fazendo a transição da reação eletrônica única para a reação multi eletrônica de baterias tradicionais de íon de lítio. De acordo com Wu Feng, a equipe de pesquisa científica também está estudando um novo sistema de bateria com densidade de energia e alta densidade de energia para melhorar as características funcionais da bateria através da regulação da estrutura de superfície do eletrodo e função de interface.
Em termos de baterias de material novo, a capacidade específica de materiais de cátodo de íon de alumínio estudados pela equipe de pesquisa científica da Universidade de Tecnologia de Pequim atinge 467 MAH por grama, o que fornece uma base material para melhorar a densidade de energia de baterias de íon de alumínio. Além disso, Wu Feng acredita que, atualmente, as baterias de íons de sódio abriram uma nova fonte de matérias-primas. Devido a suas matérias-primas ricas e ampla distribuição, eles têm certas vantagens de custo e potencial de desenvolvimento.
Em termos de segurança da bateria, a equipe de pesquisa científica da Universidade de Tecnologia de Pequim inventou materiais de segurança, como eletrodo sensível à temperatura, diafragma cerâmico de alta resistência e eletrólito de segurança a partir das etapas básicas de regulação e corte da reação do eletrodo. De acordo com Wu Feng, a nova geração de eletrólito sólido gel desenvolvido pela equipe melhorou muito sua segurança e pode permanecer incombustível por 60 segundos a uma alta temperatura de 1300 graus.
Além disso, Wu Feng aguardava a inovação do sistema de bateria do analógico ao digital. “Estamos desenvolvendo baterias inteligentes e sistemas inteligentes de baterias, usando tecnologia de semicondutores para preparar baterias. No futuro, grandes chips entrarão na bateria. O surgimento de baterias inteligentes subverterá a estrutura dos sistemas de baterias, melhorará ainda mais a segurança das baterias de energia e se tornará um elo importante na intelectualização de novos veículos de energia”, disse ele.
Wu Feng apontou que a inovação material, o avanço tecnológico, a capacidade de produção e o custo são os problemas comuns enfrentados pelas empresas de baterias China Shipbuilding Industry Group Power Co.Ltd(600482) .
Atualmente, a China tornou-se o país com a maior produção e vendas de baterias de lítio no mundo. Em 2021, a capacidade instalada das baterias de energia global aumentou 102% ano após ano, e a capacidade instalada total das empresas chinesas de baterias continuou a ocupar o primeiro lugar no mundo. De acordo com o white paper sobre o índice de desenvolvimento da indústria da bateria de lítio da China lançado na reunião, espera-se que a escala geral do mercado da bateria de lítio da China atinja 865gwh até 2025
Os Estados Unidos, a União Europeia, Japão, Coréia do Sul e outros países desenvolvidos apresentaram o plano estratégico de desenvolvimento da bateria de alto desempenho. “As barreiras de patentes em países desenvolvidos podem causar o risco de colação no pescoço. Precisamos garantir que a tecnologia central das baterias de alto desempenho seja independente e controlável.” Wu Feng disse.
O acadêmico Wu Feng tem sido envolvido na pesquisa e desenvolvimento de baterias secundárias novas e materiais de energia relacionados por um longo tempo. Ele tomou a liderança em apresentar a ideia acadêmica de usar o elemento leve, multi elétron e multi sistema de reação de íons para realizar o salto para a melhoria da densidade de energia da bateria, e desenvolveu um novo sistema e materiais-chave de baterias secundárias de alta energia específica. Desde o final dos anos 1980, o acadêmico Wu Feng serviu como o primeiro especialista responsável do programa de alta tecnologia nacional 863, assumindo a liderança na organização e liderança da pesquisa e desenvolvimento de materiais-chave para baterias de lítio, novos materiais de armazenamento de hidrogênio, baterias de hidreto metálico de níquel e baterias de íon de lítio na China.
Vale a pena mencionar que o acadêmico Wu Feng inventou a liga de armazenamento de hidrogênio contendo lítio e seu método de preparação, quebrou o monopólio de patente estrangeira na liga de armazenamento de hidrogênio, presidiu o estabelecimento da primeira base de teste piloto da China da bateria Ni MH, realizou a integração de tecnologias-chave da industrialização e projetou e construiu a primeira linha de produção automática da demonstração da China da bateria Ni MH; Uma série de baterias Ni MH foram desenvolvidas e aplicadas com sucesso a uma variedade de veículos híbridos.
