Avantaje și perspective de aplicare a spumei de nichel ca material de electrod pentru baterii de stocare a energiei

Avantaje și perspective de aplicare a spumei de nichel ca material de electrod pentru baterii de stocare a energiei

1.. Spumă de nichel are următoarele cinci avantaje de bază ca electrod pentru baterii de stocare a energiei

1. Ultra - Structura conductivă ridicată: spuma de nichel are un 3D prin - structura porilor, în care rezistivitatea este mai mică sau egală cu 10⁻⁴ Ω · cm (1/100 de electrod grafit).

2. Înmulțirea cineticii reacției: Materialul are o suprafață specifică de 5000-15000 m²/m³, ceea ce ajută la creșterea eficienței de difuzie ionică cu 40% și are o performanță excelentă a ratei.

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. Management termic excelent: Conductivitatea termică a spumei de nichel este de 80 W/(M · K). Când temperatura de funcționare a bateriei este redusă cu 15 grade, riscul de fugă termică este redus cu 90%.
5. Compatibilitatea proceselor largi: ștampilare, sudare, modificare a acoperirii, potrivită pentru lichid/solid/semi - Sisteme de baterii solide |

- ii. Cazurile de aplicare reale sunt următoarele
1. Litiu - Baterie ionică
Rapid - Baterie de putere de încărcare:
Înlocuiți colectorul de curent de folie de cupru tradițional și obțineți o încărcare de 80% în 12 minute (testul real al NIO ET7)
Densitatea suprafeței electrodului a crescut la 35 mg/cm² (limita tradițională a procesului 25 mg/cm²)
Long - Baterie de stocare a energiei de viață:
Proiect de centrală fotovoltaică sud-africană: sistem de baterii cu litiu folosind electrod de spumă de nichel ** de 10 ani de descompunere<10%

Iii. Perspective de piață
Politic Dividends "al 14 -lea al 14 -lea - Planul de an" Noul plan de dezvoltare a stocării energiei acceptă în mod clar High - Materiale cu electrozi de conductivitate
Reducerea costurilor În 2023, costul de producție mare - la scară a spumei de nichel a scăzut la 120 USD/m² (o scădere cu 60% în 5 ani)
Iterarea tehnologiei În 2025, producția în masă a bateriilor de stat solid - va genera o cerere anuală de 4 milioane m² substraturi de spumă de nichel

Iv. Direcția evoluției tehnologiei
1. Inovația materială
Compus ni@mno₂
Core - Structura shell: Creșteți capacitatea specifică la 1800 mAh/g (de 2,5 ori valoarea teoretică)
Grafen - spumă de nichel acoperită: rezistență la interfață redusă cu 70%
NanoEngineering: în - Situ Creșterea tablourilor de nanotub de carbon: suprafața specifică depășește 20.000 m²/m³
2. Proiectare structurală
Gradient Pore Nickel Spumă:
Strat de suprafață 20 ppi (rezistență mecanică ridicată) + strat interior 110 ppi (reactivitate ridicată)
Rezistența la compresiune a electrodului a crescut la 15 MPa (structura tradițională 5 MPa)
- 4 c Viața ciclului de încărcare rapidă ajunge de 1500 de ori (Standardul național necesită de 1200 de ori)
Concluzie: Material de piatră
Spuma de nichel a devenit un material rigid pentru bateriile cu densitate ridicată cu energie, cu conductivitatea sa de neînlocuit, stabilitatea extremă și scalabilitatea procesului. Odată cu comercializarea accelerată a bateriilor de stare solidă -, energia hidrogenului și a altor tehnologii, 2025-2035 va fi creată în creșterea explozivă.