鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:621次 | 2022年03月21日
有關(guān)新型鋰離子電池的研發(fā)
目前,科學(xué)家正致力于研發(fā)儲(chǔ)能更強(qiáng)、壽命更長(zhǎng)的新型電池,特別是在不同的領(lǐng)域開發(fā)出更為適合的電池,因?yàn)闆]有一種電池可以適用所有領(lǐng)域。
科學(xué)家正致力于研發(fā)新型鋰電池
1、不久前,中國科學(xué)家開發(fā)出一種可在零下70攝氏度使用的鋰電池,未來有望在地球極寒地區(qū),甚至外太空使用,聽起來真是“吊炸天”。據(jù)研究人員稱,這種新電池使用的材料成本不高,還環(huán)保,但要想將其商業(yè)化尚有待時(shí)日,主要問題是其能量密度太低,還比不上傳統(tǒng)的鋰電池包。
2、在汽車行業(yè)中,電池最終決定了汽車的壽命,也決定了人們對(duì)于電動(dòng)汽車的恐懼和焦慮。為了解決這個(gè)問題,工程師和科學(xué)家正在嘗試將更多的電壓容量填充到電池中。目前,大量的研究致力于尋找新的材料和化學(xué)品以輔助或替換鋰離子晶格或電池的其它部分。
例如一些創(chuàng)新的做法,將傳統(tǒng)的石墨陽極晶格可以替換為硅,會(huì)擁有10倍多的鋰離子,但硅在吸收鋰離子時(shí)會(huì)膨脹,所以研究者們需要解決這個(gè)問題;將鋰金屬代替晶格充當(dāng)陽極,但是有可能它在充電時(shí)會(huì)發(fā)生短路。而這是自鋰電池問世二三十年以來,令電池制造商一直頭疼的老大難問題。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
3、琢磨電池的“心臟”——電極/電解液界面。在所有的環(huán)境因素中,溫度對(duì)電池的充放電性能影響最大。中國復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系、新能源研究院教授夏永姚帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開發(fā)出耐寒新電池,采用凝固點(diǎn)低、可在極端低溫條件下導(dǎo)電的乙酸乙酯作為電解液,并使用兩種有機(jī)化合物分別作為電極的陰極和陽極。
乙酸乙酯電解液和有機(jī)高分子電極讓可充電電池在零下70攝氏度的極低溫條件下工作?!毙码姵氐牟牧铣渥?、便宜且環(huán)保,他預(yù)計(jì)這種材料的價(jià)格只有傳統(tǒng)鋰電池電極材料的約三分之一。
要知道,在俄羅斯和加拿大等極寒地區(qū),溫度低于零下50攝氏度;在太空中,溫度低至零下157攝氏度。而傳統(tǒng)鋰電池包在零下20攝氏度時(shí)性能只有其最優(yōu)水平的50%,零下40攝氏度時(shí)只有最優(yōu)水平的12%。
新電池目前還是在實(shí)驗(yàn)室階段,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化面臨的主要挑戰(zhàn)是這種電池的單位質(zhì)量能量與已商業(yè)化的鋰電池尚有差距,生產(chǎn)過程還需優(yōu)化,但具顯著應(yīng)用潛力,因此,正在努力攻克難題。
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