電池百科
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鋰輝電池工程師們從鋰電池原理方面來闡述一下為什么鋰電池不適合快充?鋰電池的快充問題需要從兩個層次進行分析,從電芯層面而言,鋰電池的倍率性能一方面受到正極/負極/電解液等材料搭配體系本征傳輸特性的制約,另一方面極片工藝和電芯結構設計也對倍率性能有較大影響。
鋰空氣電池因具有超高的理論能量密度而被認為是電動汽車的潛在動力電源。鋰氧電池的放電產物過氧化鋰(Li2O2)具有絕緣、不溶的特性,因此,隨著放電的進行,電極表面會逐漸被其鈍化而導致放電終止。大尺寸Li2O2的生成有助于延緩正極表面的鈍化、延長放電時間、提高電池容量。
中美兩國科學家合作完成的一項研究顯示,向鋰電池的電解質里添加納米尺度的鉆石微粒,可以防止電池內部生成導致短路的沉積物,避免起火等事故。這項研究由中國清華大學和美國德雷克塞爾大學等機構合作完成,論文發表在新一期英國《自然·通訊》雜志上。
以ModelS系列為例,電池成本約占到整車總成本的50%,其次為BMS系統,約25%左右,其余包括車身等構件總計約25%。可見電池系統為特斯拉電動車最核心的成本構成。目前特斯拉應用的電池由日本松下公司提供,松下為特斯拉供貨的鋰電池型號為NCR18650A,屬于較常見的鎳鈷鋁三元鋰電池,其次為BMS系統,這部分成本比較固定。以高配版汽車為例,其使用的7410節左右松下NCR18650A電池成本就達到了18.5萬元(按電池價格25元/節計算),占到了電池總成本的70%。另外電池管理系統成本約為8萬元。
據連線雜志報道,未來的電動汽車和智能手機可能會由諸如黃石公園這樣的超級火山提供能源作為動力,因為科學家們發現,這些超級火山沉積物中蘊藏著大量的鋰元素。鋰元素是用來制造鋰離子電池最重要的化學元素,而其供應正日益減少。
近日,復旦大學王永剛團隊和彭慧勝團隊研發出可彎曲的新型電池,其設計重點放在了可穿戴電子設備的機械應力要求和植入設備的安全要求上。相關研究刊登于細胞出版集團旗下《化學》期刊。
近年來,納米多孔金屬有機骨架化合物(MOF),在氣體吸附和分離、多相催化、傳感器和微反應器等方面展現出較好的應用前景。中國科學院長春應用化學研究所稀土資源利用國家重點實驗室輕金屬與電池材料組,合成了一系列過渡金屬氧化物及其復合材料,該類材料具有高的放電比容量和良好的循環穩定性,在MOF模板合成鋰離子電池負極材料方面取得了系列研究進展。
石墨烯(Graphene)是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜,是一種只有一個原子層厚度的準二維材料,所以又叫做單原子層石墨。2004年英國曼徹斯特大學的物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫用微機械剝離法(簡單點說就是用膠帶粘石墨表層)成功從石墨中分離出石墨烯,因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。
鋰電池應用范圍越來越廣,從早期3C產品,近年擴展到電動車、儲能等市場,且使用數量越來越多;鋰電池燃燒的公安事件時有所聞,進入二輪、三輪、四輪電動車時代,作為關鍵零組件的動力鋰電池,攸關駕駛與乘客的生命財產,安全性更是必須作到滴水不露。
萊斯大學的研究人員們剛剛宣布了一種新型鋰基可充電電池原型,其容量可達當前鋰離子電池的三倍。該技術有望成為鋰金屬電池的一項新進展(行業內暫無成功先例),特別是解決掉了嚴重影響電池壽命、甚至造成短路起火爆炸危險的“樹突”問題(還是由于鋰沉積導致的)。萊斯大學化學家JamesTour及其同僚們,已經想出了該問題的一個解決方案——采用碳與石墨烯納米管組成的“獨特陽極”。
在國家重點研發計劃2016新能源汽車試點專項“高比能量動力鋰離子電池開發與產業化技術攻關”項目的支持下,天津力神電池股份有限公司加大研發力度,動力電池單體能量密度達到260Wh/kg,比目前市場主流動力電池能量密度提升了30%,達到國內領先水平。
據英國《每日郵報》4月24日報道,美國研究人員開發了一種新型冷凍方法,可以延長鋰電池的壽命,提高安全性,電池還能夠彎曲。此項技術有可能應用于智能手機和平板電腦,使它們變得更加靈活。
2004年,英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,在實驗中成功地從石墨中分離出石墨烯,兩人也因“在二維石墨烯材料的開創性實驗”共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。
據臺灣“中央社”報道,手機等3C電子產品當道,產業極力追求體積更小、電量更高的電池,臺灣清華大學團隊研發紅磷材料,有助于提升鋰電池充電量,能做出更小、更輕、續航力更佳的電池。
在Iphone等使用鋰電池的手機上需要1個小時才能完成的充電量,在湖南大學物理學院副教授魯兵安等人研究出的鋁離子電池上1分鐘即可完成。昨日,記者從湖南大學獲悉,魯兵安等人的研究成果將有望解決目前電池自燃爆炸、壽命短、電量不耐用等問題,電池產業亦將產生革命性變化。目前該成果已經在美國獲得了多項專利保護,并有數家知名企業致力于買斷該專利。
據美國馬里蘭大學校園新聞網3月31日報道,該校工程師改造木頭結構,用來制作成鋰電池的負極結構,以增強電池的安全和使用性能。該研究的論文題目為《大容量、低彎曲度且通道引導型鋰電池》,已發表于3月20日出刊的美國國家科學院論文集上。
3月30日,合肥國軒高科動力能源股份公司總經理方建華先生乘坐一輛炫酷的紅色特斯拉接受專訪。在新能源汽車蓬勃發展的大環境下,專門生產新能源汽車動力電池的國軒高科也迎來了不一樣的機遇和挑戰。放眼未來,方建華說,中國的特斯拉誕生并不會太過遙遠,同時他也和大家分享了國軒高科是怎樣成為新能源汽車動力電池行業的“電池大王”。
橡皮泥是我們再熟悉不過的物件兒,輕輕一捏,就能捏出各種形狀,用力一摔,又會迅速變硬。美國斯坦福大學教授崔屹團隊正是看上了橡皮泥這種“是軟是硬可隨作用力大小隨意切換”的個性,將它作為鋰金屬電池電極的保護涂層,顯著提高了電池循環穩定性和安全性。