電池百科
宣傳內(nèi)容
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造紙工業(yè)一種很常見(jiàn)的副產(chǎn)品:木質(zhì)磺酸鹽,已被壬色列理工學(xué)院科學(xué)家證明可做為鋰硫電池的低成本電極材料,目前研究小組創(chuàng)建了一款手表鋰硫電池原型,下一個(gè)工作將試著擴(kuò)大原型。
隨著新能源行業(yè)如火如荼的快速發(fā)展,新能源汽車亦迅速壯大,伴隨著這種趨勢(shì),新能源汽車動(dòng)力電池的退役潮隨之而來(lái)。
《中國(guó)制造2025》確定的技術(shù)目標(biāo)是2020年鋰電池能量密度到300Wh/kg,2025年能量密度達(dá)到400Wh/kg,2030年能量密度達(dá)到500Wh/kg。
請(qǐng)接招,特斯拉。位于英國(guó)阿賓頓的初創(chuàng)公司——Oxis能源公司的研究人員正在利用鋰和硫的組合制造電池。
人們研究過(guò)鋰離子電池在儲(chǔ)存過(guò)程中的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和性能變化,但限于容量衰減和自放電等,隨著鋰離子電池向純電動(dòng)車、混合電動(dòng)車和插電式混合電動(dòng)車等配套電源的方向發(fā)展。
在鋰離子電池正極材料的研究方面,德裔美國(guó)學(xué)者GOODENOUGH教授作出了巨大貢獻(xiàn):他1980年就職于英國(guó)牛津大學(xué)期間發(fā)現(xiàn)鈷酸鋰(LiCoO2,簡(jiǎn)稱LCO)可用作鋰電正極,次年在LCO專利中提及鎳酸鋰(LiNiO2,也稱LNO)作為正極材料的可行性;
在鋰離子電池的充電過(guò)程中,負(fù)極電位不斷變負(fù),在一定條件下會(huì)引起金屬鋰在負(fù)極表面沉積的副反應(yīng)。這一副反應(yīng)不僅使電池性能下降,循環(huán)壽命大幅縮短,還限制了電池的快充容量,并有可能引起燃燒、爆炸等災(zāi)難性后果。
直到目前為止,還沒(méi)有一款完全理想的、適合于鋰電池的電解質(zhì)。如今最常用的還是有機(jī)電解液,因?yàn)槠渚哂懈叩碾x子電導(dǎo)率和較寬的溫度使用范圍。
雖然鋰離子電池為當(dāng)今儲(chǔ)能主力,但目前仍有許多研究團(tuán)體與廠商試圖找出比鋰電池更穩(wěn)定與有效的儲(chǔ)能技術(shù),美國(guó)能源部國(guó)家再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)近日便成功研發(fā)出鎂固態(tài)電池,且該電池原型能量密度與材料成本皆比鋰離子電池佳。
鋰離子電池在制作過(guò)程中一個(gè)關(guān)鍵工藝就是電池在出廠前要對(duì)其進(jìn)行化成(formation)。
鋰硫電池具有大的理論容量和高的能量密度以及正極材料硫來(lái)源廣泛、環(huán)境友好等特點(diǎn),有望成為下一代高性能鋰離子電池。
自從1799年伏打電池問(wèn)世以來(lái),金屬Zn由于具有較高的理論容量(820 mAh g-1)、較低的電勢(shì)(-0.762V vs SHE)以及儲(chǔ)量豐富、低毒和安全等諸多優(yōu)點(diǎn),被視為水系電池理想的負(fù)極材料之一。
當(dāng)前基于石墨負(fù)極的鋰離子電池的實(shí)際能量密度已經(jīng)接近其理論值(約為350 Wh kg-1),因此現(xiàn)有鋰離子電池很難滿足更長(zhǎng)續(xù)航電動(dòng)汽車的發(fā)展需求。
隨著新能源汽車行業(yè)的發(fā)展,也帶動(dòng)了充電樁行業(yè)的發(fā)展。雖然我們身邊的充電樁越來(lái)越多,但是不少新能源車司機(jī)卻依然表示充電難。
如今汽車市場(chǎng)是在逼著車企朝電氣化轉(zhuǎn)型,同時(shí)間接逼著消費(fèi)者換車,不過(guò)很多人都對(duì)新能源汽車的續(xù)航和充電時(shí)間表示擔(dān)憂。
鋰離子電池為當(dāng)今儲(chǔ)能技術(shù)主流,已廣泛用于各類 3C 產(chǎn)品與電動(dòng)車,但鋰金屬含量?jī)H占地殼的 0.06%,且近年需求量大增,導(dǎo)致原物料價(jià)格上漲,再加上安全性質(zhì)為人詬病,因此除了改善電池性能與降低成本,也有團(tuán)隊(duì)尋求鋰基之外的電池。
雖然鋰離子電池已經(jīng)是當(dāng)今儲(chǔ)能主流,但是其充放電的分子與原子基礎(chǔ)科學(xué)至今還是個(gè)謎。