電池百科
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作為全球較早產業化、技術應用最為成熟的鋰電池技術路線,錳酸鋰電池已經被成功應用于日產Leaf、雷諾Zoe、三菱i-MiEV等國際車企的電動車型上。截至目前,搭載AESC錳酸鋰電池的日產leaf車型銷量已經超過25萬輛。
在現代科學體系內,能開辟一個重要研究領域的科學家并不多,斯坦福大學材料科學與工程系教授崔屹是其中一個。2016年,美國權威學術雜志《科學》發表長篇通訊,專門介紹崔屹和他對硅負極鋰電池發展做出的開創性貢獻。崔屹日前接受新華社記者專訪時說,硅負極鋰電池正快速走向產業化,預計10年內是鋰電池主流發展方向。
日前,由京津冀三地聯合制定的《京津冀地區新能源汽車動力蓄電池回收利用試點實施方案》(下稱《方案》)正式發布,這是今年2月國家工信部等7部委聯合印發《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》之后,地方政府開始陸續出臺具體實施方案。
近日,據外媒報道,俄羅斯和中國的科學家們與一個工業合作伙伴就一起組成了一支團隊,成功將鋰離子電池的能量容量提升了15%,由此使電池重量得以減輕,無論對于哪個行業,這都是一個好消息。
眾所周知,2018年車市雖遇“寒冬”,但新能源汽車產業卻“逆勢上漲”,據乘聯會提供的數據,2018年新能源汽車全年銷量達100.8萬輛,發展之迅速已是勢不可擋。
電動車和手機的下一代鋰電池將會選擇能量密度更高、安全性更好的全固態鋰離子電池。國家為了加速新材料和全固態鋰離子電池研發,“十三五”期間首次設立“材料基因組技術”國家重點研發計劃,并希望通過材料基因組的高通量計算、合成、檢測及數據庫(大數據的機器學習和智能分析)的新理念和新技術加速全固態鋰離子電池的研發,設立“基于材料基因組技術的全固態電池研發”國家重點專項,該重點專項由北京大學深圳研究生院新材料學院潘鋒教授作為首席科學家牽頭組織11家單位共同承擔。
近些年來,隨著鋰電池應用的規模不斷擴大,人們對鋰電池負極材料的研究也不斷的深入。目前可用于鋰電池負極的材料主要有硅、錫和金屬鋰。其中金屬鋰具有最低的電化學勢能和最高的理論比容量,引起了科研界和工業界極大的關注。然而,鋰金屬負極在使用過程中會出現枝晶的過度生長和電池形狀尺寸變化的情況,這會引發電池使用的安全問題,同時,在使用過程中還會出現一些副反應以及鋰本身有限的能量輸出都會限制鋰電池的實際應用。如何開發出一種安全、穩定、高效的負極材料,是提高鋰電池實用性的技術方向之一。
嚴格意義上說,鋰電池分為兩種:鋰金屬電池和鋰離子電池。這是根據鋰存在的形態來定義的,鋰金屬電池是用金屬鋰做電極,而鋰離子電池則是以離子形態存在于電極。
隨著鋰電池應用越來越廣泛,各類產品選用鋰電池的也越來越多,大家在選擇鋰離子電池的時候,可能很容易忽略一個關鍵性的因素,那就是鋰離子電池單單從正極材料來說就有多種劃分而且適用的領域各不相同,以下是常用的幾種鋰電池正極材料的介紹:
近日,日本電池供應商松下宣布,將研發無鈷車用級電池。隨著電動汽車市場持續火爆,其核心部件動力電池也是“水漲船高”,目前的主流電池——三元鋰電池需求量持續增長。作為三元鋰電池的正極材料之一,鈷由于其稀缺性成為戰略性的稀有金屬資源,全球66%的鈷產量都出自政局不穩定的剛果(金),導致其儲量有限、價格攀升,成為新能源汽車發展的掣肘。因此,汽車廠商以及電池企業都在研發降低鈷在三元鋰電池材料配方中的比例,一些企業甚至已經開始研發無鈷電池,只是目前看來,無鈷化解決方案尚難以實現。
鋰電池包電極材料使用多元化,將不斷更新換代。鋰電池包隨著社會的不斷發展,需求量不斷增大,競爭也越來越激烈,鋰電池包電極材料使用多元化方面已經由單一化向多元化的方向轉變。
近年來,以鋰離子電池為代表的電化學儲能技術具有能量大、位置靈活、響應快等特點。它滿足了電力系統的技術需求和智能電網的發展趨勢。它已成為各國電力研究領域發展最快的儲能技術。鋰離子電池是“搖椅電池”,其中正極和負極由兩種化合物或基本物質組成,可以多次脫嵌。當充電時,正極材料鋰、鋰離子通過膜片嵌入到電解液中的負極,正極發生氧化反應,放電則相反。
高能量密度鋰離子電池的發展依賴于能夠滿足日益嚴格要求的電極材料,特別是對于方法材料。陰極不僅是產生鋰離子電池工作電位的主要因素,而且決定了可利用的鋰離子數量(即實際容量)。由于Lifepo4已成功地作為高功率鋰離子電池材料的一個先例,聚陰離子型復合材料在過去12月的陰極研究領域吸引了廣泛的興趣。盡管與層狀氧化物相比,聚陰離子化合物在重量和體積(即,它們具有較小的理論重量或體積容量)方面存在缺點,但它們的固有優勢也很明顯。