Определение приоритетных направлений развития (форсайт) кластера Энергоэффект...
Презентация проекта литий-ионных аккумуляторов
1. НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И НАНОМАТЕРИАЛЫ ДЛЯ МАЛОГАБАРИТНЫХ ЛИТИЙ-ИОННЫХ АККУМУЛЯТОРОВ С ВЫСОКОЙ УДЕЛЬНОЙ ЭНЕРГОЕМКОСТЬЮ И МОЩНОСТЬЮ
2.
3. ДИНАМИКА РЫНКА АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ Динамика продаж аккумуляторов по сферам применения Динамика продаж аккумуляторов по видам Продажи батарей в мире, МВт*ч, 1994-2009 Мировой рынок тонкопленочных аккумуляторов по видам их применения, млн.$ Рынок аккумуляторных батарей, 2005-2020 млн. $
4.
5. ОЖИДАЕМЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА ПРОДУКТОВ Высокая удельная энергоемкость Большие токи разряда Большой срок службы Обеспечивается уникальными свойствами разрабатываемых новых анодных и катодных наноматериалов (Интеркаляционная емкость a-Si , > 2500 мАч; LiCoO 2 , LiFePO4 , > 2 5 0 мАч/г). Обеспечиваются малыми размерами и большой удельной поверхностью ( > 1000 м 2 /г) наночастиц анодного и катодного материалов. Возможность многократного циклирования заряд- разряд ( > 1000 циклов) обеспечивается структурой электродов - композиты из наночастиц активного материала в смеси с углеродными материалами.
6.
7. ЛАЗЕРНОЕ ЭЛЕКТРОДИСПЕРГИРОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА НАНОСТРУКТУРИРОВАННОГО АМОРФНОГО КРЕМНИЯ И ДРУГИХ АМОРФНЫХ НАНОМАТЕРИАЛОВ: технологические параметры выбираются так, чтобы обеспечить: - генерирование микро-капель на поверхности мишени и их попадание в область плазмы - заряд капель в плазме и последующего деления заряженных капель на наночастицы Основным процессом получения наноструктурированных аморфных материалов является электродиспергирование: Плазма Микрокапли Лазерный луч Подложка Кремний Наночастицы
8. Изменение емкости тонкопленочных электродов из аморфного гидрогенизированного кремния по сравнению с обычными графитового электрода
9. Li 5 В 4 В 3 В Углерод Me x O y Si Li 4 Ti 5 O 12 Sn LiMePO 4 (Me=Mn, Ni, Co, Cr) Si/C композиты Графит Отрицательные электроды Положительные электроды LiFePO 4 Оксиды ванадия LiMn 2-x MexO 4 (Me=Mn, Co, Cr, Ni, Al) LiCo 1-x MeO 2 (Me=Co, Ni, Cr, Al) Диаграмма электродных материалов ЛИА
10. Емкостные характеристики различных электрохимических систем Электрохимическая система U p , B Q k, мАч/г Qa , мАч/г Q акк , мАч/г W , Втч/кг LiCoO 2 /C 3.75 140 360 98 368 LiFePO 4 /C 3.25 150 360 105 341 LiV 2 O 5 /C 2.55 450 360 198 505 LiCoO 2 /Si 3.50 140 3500 126 441 LiFePO 4 /Si 3.00 150 3500 135 405 LiV 2 O 5 /Si 2.30 450 3500 396 910 LiCoO 2 /LiTi 5 O 12 2.45 140 150 70 172 LiFePO 4 /LiTi 5 O 12 2.00 150 150 75 150 LiV 2 O 5 / LiTi 5 O 12 1.05 450 150 338 350
![АККУМУЛЯТОРЫ ЭНЕРГИИ : РАСПОЛОЖЕНИЕ В ЖИЗНЕННОМ ЦИКЛЕ ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],время зрелость продукта Никель- Кадмиевые батареи Водородные топливные элементы Твердооксидные топливные элементы Твердые литиевые батареи начальный этап рост зрелость спад Необходимость улучшения тонкопленочных технологий Литий-ионные батареи Никель-Метал- гибридный Свинцово- Кислотная батарея Тонкопленочные литиевые батареи Высокие технические риски/компенсация Литий- Воздушные батареи](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)