НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И НАНОМАТЕРИАЛЫ ДЛЯ  МАЛОГАБАРИТНЫХ ЛИТИЙ-ИОННЫХ АККУМУЛЯТОРОВ С ВЫСОКОЙ УДЕЛЬНОЙ ЭНЕРГОЕМКОСТЬЮ И МОЩНОС...
АККУМУЛЯТОРЫ ЭНЕРГИИ :  РАСПОЛОЖЕНИЕ В ЖИЗНЕННОМ ЦИКЛЕ <ul><ul><li>Начальные этапы обеспечивают лучшие возможности для: </...
ДИНАМИКА РЫНКА АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ Динамика продаж аккумуляторов по сферам применения  Динамика продаж аккумуляторов по...
МАЛОГАБАРИТНЫЕ  LI- ИОННЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ: ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ И ПРОБЛЕМЫ <ul><li>Основные проблемы:   </li></ul><ul><li>-   ...
ОЖИДАЕМЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА ПРОДУКТОВ Высокая удельная энергоемкость Большие токи разряда Большой срок  службы Обеспечивается у...
ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ, ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ <ul><ul><li>Специальная и военная техника:   </li></ul></ul><ul><ul><li>- экипиро...
ЛАЗЕРНОЕ ЭЛЕКТРОДИСПЕРГИРОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА НАНОСТРУКТУРИРОВАННОГО АМОРФНОГО КРЕМНИЯ И ДРУГИХ АМОРФНЫХ НАНОМАТЕРИАЛОВ...
Изменение емкости тонкопленочных электродов из аморфного гидрогенизированного кремния по сравнению с обычными графитового ...
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...
Емкостные характеристики различных  электрохимических систем Электрохимическая система U p , B Q k,  мАч/г Qa , мАч/г Q ак...
Основные этапы проведения исследований и развития проекта. <ul><li>Достигнутые результаты: </li></ul><ul><ul><li>Разработа...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Презентация проекта литий-ионных аккумуляторов

4,326 views

Published on

0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
4,326
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
471
Actions
Shares
0
Downloads
56
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Презентация проекта литий-ионных аккумуляторов

  1. 1. НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И НАНОМАТЕРИАЛЫ ДЛЯ МАЛОГАБАРИТНЫХ ЛИТИЙ-ИОННЫХ АККУМУЛЯТОРОВ С ВЫСОКОЙ УДЕЛЬНОЙ ЭНЕРГОЕМКОСТЬЮ И МОЩНОСТЬЮ
  2. 2. АККУМУЛЯТОРЫ ЭНЕРГИИ : РАСПОЛОЖЕНИЕ В ЖИЗНЕННОМ ЦИКЛЕ <ul><ul><li>Начальные этапы обеспечивают лучшие возможности для: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Инноваций </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Дифференциации продукта </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Интеллектуальной собственности </li></ul></ul></ul>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
  3. 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. 4. МАЛОГАБАРИТНЫЕ LI- ИОННЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ: ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ И ПРОБЛЕМЫ <ul><li>Основные проблемы: </li></ul><ul><li>- увеличение удельной энергоемкости, токов разряда </li></ul><ul><li>- расширение температурного интервала работоспособности </li></ul><ul><li>увеличение срока службы (кол-во циклов заряд-разряд) </li></ul>Масса от 50 до 500 г Энергоемкость 2 – 10 Ач Масса 0,2 - 1 г Энергоемкость  1мАч Масса 1– 5 г Энергоемкость 10 – 50 мАч Тонкопленочные Миниатюрные Малогабаритные Источники питания смарт-карт, миниатюрных автономных датчиков Устройства специального назначения, датчики, средства связи Гибридные электромобили, роботы, беспилотная авиация, спецтехника - снижение стоимости изделий
  5. 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. 6. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ, ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ <ul><ul><li>Специальная и военная техника: </li></ul></ul><ul><ul><li>- экипировка тех. служб и военных </li></ul></ul><ul><ul><li>- средства связи и технической разведки, </li></ul></ul><ul><ul><li>- приборы ночного видения, </li></ul></ul><ul><ul><li>- наземная и подводная робототехника, </li></ul></ul><ul><ul><li>- беспилотная авиация, микроспутники </li></ul></ul><ul><ul><li>Гражданская техника: </li></ul></ul><ul><ul><li>- гибридные электромобили, </li></ul></ul><ul><ul><li>- смарт-карты </li></ul></ul><ul><ul><li>- телекоммуникационное оборудование </li></ul></ul><ul><ul><li>- электроинструмент </li></ul></ul><ul><ul><li>- имплантаты и кардио-стимуляторы </li></ul></ul>Ожидается экономический эффект от: - реализации широкого спектра продуктов(батареи пластиковых карт, имплантатов, электронных устройств, гибридных автомобилей и т.д.), - трансфера технологий, разработанных в результате проведения ОКР, - продажи лицензий.
  7. 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. 8. Изменение емкости тонкопленочных электродов из аморфного гидрогенизированного кремния по сравнению с обычными графитового электрода
  9. 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. 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
  11. 11. Основные этапы проведения исследований и развития проекта. <ul><li>Достигнутые результаты: </li></ul><ul><ul><li>Разработан новый аморфный наноматериал на основе кремния для анода </li></ul></ul><ul><ul><li>Проведены электрические испытания нового анодного материала: полученны результаты подтверждающие уникальность и перспективность использования материала в производстве Li-ion батарей </li></ul></ul><ul><li>Проводимые работы и план работ на ближайшее будущее: </li></ul><ul><ul><li>Проводятся работы по методам травления металлических электродов </li></ul></ul><ul><ul><li>Начаты работы по разработке и выбору компонентов для создания нового наноматериала для катода </li></ul></ul><ul><ul><li>Планируется проведение ряда электрических испытаний получаемых катодных материалов </li></ul></ul><ul><ul><li>В 2011 году будут начаты работы по изучению и выбору материалов для улучшения электролита Li-ion батарей </li></ul></ul>

×