Aplicaciones de baterías de litio1

KARGEN | Soluciones MOF innovadoras para baterías de litio

Acerca de la solución
Con el rápido desarrollo de los vehículos de nueva energía y los sistemas de almacenamiento de energía, las baterías de litio se enfrentan a una creciente demanda de densidad energética, vida útil y seguridad. KARGEN integra la estructura y el rendimiento únicos de los materiales MOF en la cadena de valor de la industria de las baterías de litio, desarrollando soluciones para la captura de iones de metales de transición, la supresión de dendritas de litio, la modificación del recubrimiento del separador y los electrolitos de estado sólido. Nuestras innovaciones en materiales abordan los principales problemas de la industria, permitiendo mejoras integrales en el rendimiento de las baterías de litio.

Escenarios de aplicación clave

Captura de iones de metales de transición

Durante el ciclo de carga y descarga de la batería, los materiales del electrodo positivo liberan iones de metales de transición que catalizan la descomposición del electrolito, reduciendo la vida útil y la seguridad de la batería. Los materiales MOF personalizados capturan eficazmente estos iones mediante adsorción física y química sinérgica, evitando daños a los electrolitos y electrodos sin afectar el transporte de iones de litio.
Supresión de dendritas de litio

El crecimiento de dendritas de litio en el electrodo negativo puede perforar el separador, provocando cortocircuitos y sobrecalentamiento. Los materiales MOF modificados en el electrodo negativo o integrados en los separadores guían la deposición uniforme de iones de litio, inhibiendo la formación de dendritas y manteniendo una buena estabilidad electroquímica y compatibilidad con el electrolito.
Modificación del recubrimiento del separador de la batería

Los separadores de poliolefina tradicionales presentan problemas de estabilidad térmica y humectabilidad con el electrolito. Los recubrimientos compuestos a base de MOF mejoran el rendimiento del separador, optimizando la absorción del electrolito, la estabilidad térmica y la resistencia mecánica. El recubrimiento es compatible con las líneas de producción existentes sin necesidad de modificar los equipos.
Electrolitos de estado sólido basados en MOF

Los electrolitos líquidos presentan riesgos de fugas e inflamabilidad. Los electrolitos sólidos basados en MOF utilizan estructuras de MOF como canales de transporte de iones de litio, ofreciendo alta conductividad iónica, buena resistencia mecánica y estabilidad térmica. Además, solucionan los problemas de impedancia de la interfaz, lo que permite obtener baterías más seguras y con mayor densidad energética.

Competitividad fundamental

Ciclo de vida prolongado
Reduce la descomposición del electrolito y el desgaste del electrodo negativo, prolongando significativamente la vida útil de la batería.

Seguridad mejorada
Previene el sobrecalentamiento, los cortocircuitos y las fugas de electrolito, mejorando la seguridad de la batería.

Rendimiento electroquímico optimizado
Mejorar la eficiencia del primer ciclo, el rendimiento de la tasa de descarga y la densidad de energía para un mejor rendimiento de la batería.

Ventajas medioambientales y económicas
Los materiales libres de flúor y de disolventes cumplen con las normas medioambientales y tienen costes inferiores a los de la competencia.

Cooperación y apoyo

Suministro de materiales MOF estandarizados para la captura de metales de transición, recubrimiento de separadores y electrolitos de estado sólido.
Desarrollo personalizado de materiales MOF en función del tipo de batería (potencia, almacenamiento de energía, consumo) y los requisitos de rendimiento.
Colaboración técnica para la mejora de baterías de litio, incluyendo la optimización de procesos y la adaptación de la línea de producción.
Investigación y desarrollo conjuntos mediante la construcción conjunta de laboratorios para abordar desafíos técnicos clave y compartir los resultados de la investigación.