鉅大LARGE | 點擊量:659次 | 2019年04月24日
研究人員或破解冬季電動車電量驟減難題
據(jù)外媒報道,當(dāng)冬季氣候變冷后,車輛往往易出問題。電動車也有類似情況,當(dāng)溫度降至冰點時,鋰離子電池的電量會流失。如今,研究人員提供了一項新策略,用于規(guī)避電池動力驟降。他(她)們在研究中涉及了一款電池系統(tǒng),采用了耐寒型硬碳陽極及功能強大的富鋰陰極。
“非石墨烯化”或“硬”碳是電池內(nèi)的一款低成本電極材料,且頗具市場前景。即使在低溫下,可展現(xiàn)其快速的嵌鋰能力。在電池充放電期間,鋰離子可通過電解質(zhì)從陽極移動至陰極,反之亦然。
若采用陽極材料(負(fù)極材料)通常采用石墨,可容納預(yù)儲的鋰離子,當(dāng)有鋰離子進(jìn)入后,其體積會發(fā)生變化,確保電芯的使用壽命更長,充放電時可實現(xiàn)快速反應(yīng)動力學(xué)?,F(xiàn)已證實,預(yù)鋰化硬碳是一款功能強大的鋰離子電容器材料。然而,預(yù)鋰化工藝很復(fù)雜,也很費錢,其涉及到純鋰電極。
相較于尋找其他的鋰電極,研究人員引入了一款富鋰釩磷酸釩陰極,可用于鋰化及常規(guī)電池操作。在首次充電過程中,鋰離子從陰極向陽極流動時,會損失部分鋰離子。在該過程中,鋰離子會嵌入并存儲。然后,研究人員結(jié)合利用了鋰離子減少的磷酸釩陰極與預(yù)鋰化硬碳陽極(LixC),從而形成鋰離子電池工作系統(tǒng)。據(jù)研究人員解釋,該款電池保留了常規(guī)鋰離子電池的高能量密度,同時還展現(xiàn)了類似超級電容的的高電量及長使用壽命。
此外,在零下40攝氏度下,其電量保有量占到總量的2/3。相較之下,常規(guī)鋰電池的電量保有量只有10%。這主要得益于磷酸釩陰極的天然特性及預(yù)鋰化硬碳陽極的快速反應(yīng)動力學(xué)。
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%
但該款產(chǎn)品存在一個瑕疵,在極寒條件下,其電解質(zhì)將喪失導(dǎo)電性。若能解決該問題,該電池系統(tǒng)或許能提供具有吸引力的產(chǎn)品設(shè)計,實現(xiàn)其最佳性能,提升電動車電池的抗寒能力。
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