Výhody a vyhliadky na aplikáciu niklovej peny ako elektródového materiálu pre batérie na ukladanie energie

Výhody a vyhliadky na aplikáciu niklovej peny ako elektródového materiálu pre batérie na ukladanie energie

1. Nikelová pena má nasledujúcich päť základných výhod ako elektróda pre batérie na ukladanie energie

1. Ultra - Vysoká vodivá štruktúra: Nickel pena má 3D až - štruktúru pórov, v ktorej je odpor menší alebo rovný 10 ° Ω · cm (1/100 grafitovej elektródy).

2. Násobenie reakčnej kinetiky: Materiál má špecifickú povrchovú plochu 5 000-15 000 m²/m³, čo pomáha zvyšovať účinnosť difúzie iónov o 40% a má vynikajúci výkon rýchlosti.

3. Extremely strong structural stability: Foam metal is mainly composed of nickel metal. The nickel metal skeleton is creep-resistant and corrosion-resistant, and can be cycled 2000 times with a capacity retention rate of >95%.

4. Vynikajúce tepelné riadenie: Tepelná vodivosť niklovej peny je 80 W/(M · K). Ak je prevádzková teplota batérie znížená o 15 stupňov, riziko tepelného úteku sa zníži o 90%.
5. Široká kompatibilita procesu: pečiatka, zváranie, modifikácia potiahnutia, vhodné pre kvapalinu/tuhé/semi - Solid batériové systémy |

- ii. Skutočné prípady žiadosti sú nasledujúce
1. Lítium - iónová batéria
Fast - nabíjacia napájacia batéria:
Vymeňte tradičný kolektor meďnatého fólie a dosiahnite 80% nabíjanie za 12 minút (skutočný test NIO ET7)
Hustota povrchu elektród sa zvýšila na 35 mg/cm² (tradičný proces procesu 25 mg/cm²)
Dlhá - batéria úložiska životnej energie:
Projekt Juhoafrickej fotovoltaickej elektrárne: Lítiové batérie s využitím elektródy niklu ** 10-ročný rozpad<10%

III. Vyhliadky na trh
Dividendy politiky Číny "14. päť - Ročné plán" Nový plán rozvoja energie s výnimkou jasne podporuje vysoké - vodivé elektródové materiály
Zníženie nákladov v roku 2023, veľká - Výrobná náklady na nikel penu klesli na 120 dolárov/m² (pokles 60% za 5 rokov)
Technologická iterácia V roku 2025, hromadná výroba tuhých - Štátne batérie vygeneruje ročný dopyt po 4 miliónoch m² niklovej penovej substrátov

Iv. Smer o vývoji technológie
1. Materiálové inovácie
Zložené ni@mno₂
Core - Štruktúra shellu: Zvýšte špecifickú kapacitu na 1800 mah/g (2,5 -násobok teoretickej hodnoty)
Graphene - potiahnutá niklová pena: Odpor rozhrania sa znížil o 70%
Nanoinžiniering: In - rast incitaového rastu polí nanotube uhlíka: špecifická plocha povrchu presahuje 20 000 m²/m³
2. Štrukturálny dizajn
Penu pre nikel gradientu:
Povrchová vrstva 20 PPI (vysoká mechanická pevnosť) + vnútorná vrstva 110 ppi (vysoká reaktivita)
Sila elektródovej tlaku sa zvýšila na 15 MPa (tradičná štruktúra 5 MPa)
- 4 C Rýchle nabíjanie Cyklus Životnosť dosahuje 1500 krát (Národný štandard vyžaduje 1200 krát)
Záver: Cornerstone Material pre biliónovú skladu energie
Nikelová pena sa stala tuhým materiálom pre batérie s vysokou hustotou energie s nenahraditeľnou vodivosťou, extrémnou stabilitou a škálovateľnosťou procesu. S zrýchlenou komercializáciou tuhých - stavu batérií, vodíkovej energie a ďalších technológií bude 2025-2035 uviesť výbušný rast.