鉅大LARGE | 點擊量：662次 | 2022年08月12日
簡述燃料動力電池催化劑的新突破
但筆者想要強調(diào)的是，這些前瞻技術(shù)的成果距產(chǎn)業(yè)化都還有一段相當?shù)木嚯x。當然，這里并不是說國內(nèi)專家的研究脫離了產(chǎn)業(yè)化，而是指鋰電本身距離下一代電池技術(shù)還比較遠。
目前國內(nèi)的共識是，近期通過高鎳三元正極、硅碳負極實現(xiàn)300wh/kg；中期(2025年)是基于富鋰錳基/高容量Si—C負極，實現(xiàn)單體400wh/kg；遠期則是開發(fā)鋰硫、鋰空電池，實現(xiàn)單體比能量500wh/kg。
其中，近期高鎳三元/硅碳負極體系，其實已經(jīng)存在了，硅碳負極材料和811三元正極材料甚至形成了一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，但在實際應(yīng)用中，國內(nèi)還沒有哪一家車企量產(chǎn)該體系電池的電動汽車，更別提形成規(guī)?；?。
也就是說，在國內(nèi)專家的“共識”中，300wh/kg、400wh/kg、500wh/kg的目標是達到，而不是大規(guī)模應(yīng)用。因此，媒體、論壇中頻頻傳出的鋰電技術(shù)預(yù)言，對于消費者來說還要再打一個折扣。
而事實上，當前在馬路上行駛的電動汽車，其動力電池絕大部分還是多年前就出現(xiàn)的523三元體系。因此，從應(yīng)用端來看，最迫在眉睫的提升還不是鋰電池的革新(急也沒有用)，而是如何最大化的利用好當前體系的動力電池。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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%
不過話說回來，從長遠來看，鋰電前瞻技術(shù)直接關(guān)系到國內(nèi)新能源行業(yè)能否實現(xiàn)彎道超車，因為即便實現(xiàn)了自動駕駛，動力系統(tǒng)的重要性依然不會改變。
下面就來看看本周鋰電行業(yè)都有哪些新技術(shù)和大事件吧。
1、低成本碳基電催化劑大幅提升燃料電池的能量密度
據(jù)外媒報道,英國薩里大學(xué)與倫敦瑪麗王后大學(xué)的研究團隊制作低成本碳基電催化劑，該產(chǎn)品可被用于陰離子交換膜燃料電池,該款催化劑有助于將燃料電池的能量密度提升至703mW/cm2。相較之下,該領(lǐng)域早前的能量密度僅為50mW/cm2。
該類催化劑選用了價格便宜的埃洛石作為模板,利用尿素及糠醛分別作為其氮源及碳源,糠醛是一種有機化學(xué)物,可利用燕麥、小麥麩或鋸屑制得。然后,再將上述材料加工為黑色細粉,并將其用作氮摻雜碳電催化劑。
點評：燃料電池催化劑一直是燃料電池領(lǐng)域的研究重點，畢竟鉑電極的成本太高，而不少人詬病的燃料電池功率低也是因為降低成本減少了鉑用量(燃料電池功率密度可以通過鉑電極非線性疊加)，燃料電池要真正的大規(guī)模應(yīng)用，新的催化劑必不可少，此外，壽命也是燃料電池的一大制約因素。不過看該研究，新催化劑原料均來自農(nóng)作物，莫名的有一股不靠譜的鄉(xiāng)土氣息(想起那些用農(nóng)作物研究鋰電池最后無疾而終的報道)。
2、新技術(shù)使鋰電池返老還童
援引Straitstimes消息，新加坡南洋理工大學(xué)研發(fā)人員通過增加電池電極實現(xiàn)了讓鋰電池在10小時內(nèi)恢復(fù)95%的可用容量。具體而言，新技術(shù)通過新增電極除去影響電池性能的“雜質(zhì)”物質(zhì)，使得電池性能得以恢復(fù)。
如果這項技術(shù)可以實現(xiàn)商業(yè)化，那么這將會對電動車行業(yè)帶來極大利好。目前電動車用鋰電池循環(huán)次數(shù)仍無法令人滿意，在實際使用幾年后電池容量損耗相當大，更換電池的成本使得車輛使用成本激增。全新的電池修復(fù)技術(shù)可以極大降低電池更換的頻率，提升電動車的性能和性價比。
點評：其實筆者完全無法想象其原理，增加極片10小時內(nèi)就能清除電池雜質(zhì)，就能恢復(fù)電池95%的容量。就好像突然有個人過來說自己雜交出了一種水稻，吃完后一個月能排除人體內(nèi)雜質(zhì)，使60歲的人返老還童到30歲。而事實上，鋰電池容量衰減的過程是一個個微小偏差不斷積累的過程，那么輕易的就回到過去，大概只有吹牛一種辦法。
3、新型負極材料2min實現(xiàn)300次充放電
韓國科學(xué)技術(shù)研究院發(fā)布消息稱，該院聯(lián)合首爾大學(xué)利用富鋰錳鎳鈷錳氧化物(LMR)材料，制作出可以克服表面熱化現(xiàn)象的新型陽極材料。該技術(shù)可以提高電動汽車電池的性能。該研究成果發(fā)表在國際學(xué)術(shù)雜志《納米快報》(NanoLetters)上。
LMR材料比其它陽極材料能源密度高，安全性強，但在充放電時，結(jié)晶結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，這種現(xiàn)象主要發(fā)生在陽極材料粒子的表面，在商業(yè)化應(yīng)用上存在局限性。韓國技術(shù)使LMR陽極材料表面保持穩(wěn)定，進而形成快速傳達鋰離子的表面結(jié)構(gòu)，抑制材料熱化現(xiàn)象，制作工藝簡單、便捷。
研究結(jié)果表明，該新型材料在2分鐘內(nèi)進行300次以上的高速充放電時，維持了原有的特性。該技術(shù)可以縮短充電時間、提高行駛距離，同時，陽極材料的合成方法及改善方案可應(yīng)用于下一代電動汽車及中大型能源存儲系統(tǒng)。
點評：2分鐘內(nèi)進行300次以上的高速充放電，也就是平均2.5秒一次充放電，實際充電大概1秒？這已經(jīng)不是業(yè)內(nèi)常說的快充、閃充了。筆者突然想起半年前日本一家研究所宣稱研發(fā)1秒充滿電的黑科技，或許是與韓國的這個研究采用了相同的手法。當然，筆者這里說的手法不是指技術(shù)，而是指脫離實際的測量方式，即并沒有真正構(gòu)成完整的電池體系進行實驗。
