鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:902次 | 2020年08月23日
特斯拉合作伙伴在新型鋰電池方面取得進(jìn)展
電動(dòng)汽車(chē)在充電方面已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步,但人們?nèi)栽趯で箅姵丶夹g(shù)的下一個(gè)大飛躍——一個(gè)具有更大的續(xù)航里程或更低的成本來(lái)達(dá)到當(dāng)前的續(xù)航里程的高能量密度電池。目前的鋰離子電池技術(shù)仍有成長(zhǎng)的空間,但是數(shù)十年來(lái)仍無(wú)法拋棄其石墨陽(yáng)極以縮小電池體積。
鋰金屬電池的工作原理是將固態(tài)鋰作為陽(yáng)極,從而不再需要石墨框架將鋰原子直接塞入電池中。不過(guò)鋰電池在充電過(guò)程中不會(huì)形成有序表面,因此電池容量急劇下降,有的時(shí)候在20個(gè)充電周期內(nèi)電池容量甚至?xí)陆抵?0%。活躍的鋰還可能會(huì)形成危險(xiǎn)的分支針狀結(jié)構(gòu),這些結(jié)構(gòu)會(huì)刺穿陽(yáng)極和陰極之間的隔膜使電池短路。
去年,與特斯拉合作的達(dá)爾豪斯大學(xué)(DalhousieUniversity)實(shí)驗(yàn)室小組開(kāi)發(fā)了一種性能更好的鋰金屬電池。當(dāng)電池充電時(shí),鋰原子會(huì)電鍍到銅電極上,然后隨著電荷的耗盡,再回到傳統(tǒng)的鋰鎳錳鈷鈷陰極中。通過(guò)一種新的電解質(zhì),該電池可持續(xù)使用約90個(gè)周期以控制嚴(yán)重的短路問(wèn)題。
在一項(xiàng)新研究中,該團(tuán)隊(duì)做出了一些調(diào)整,使鋰金屬電池最多可以循環(huán)200次周期,鋰金屬電池可以增加EV行駛距離,不過(guò)電池壽命還有待提高。
如果該電池的使用壽命達(dá)標(biāo)的話,將是一個(gè)重大進(jìn)步,它每單位體積的能量比現(xiàn)在使用的鋰離子電池多60%。研究人員表示,這一重大突破將使電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程從400公里提升至680公里。這種穩(wěn)定性的提高歸功于一種由鋰硼氟鹽組成的電解質(zhì)。為了了解電池內(nèi)部發(fā)生的情況,研究小組分析了電解質(zhì)隨時(shí)間的變化,并跟蹤了在電池陽(yáng)極上形成的固態(tài)鋰的行為變化。
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%
事實(shí)證明,電解質(zhì)中的鹽會(huì)隨著電池在充電過(guò)程中被消耗掉。電池陰極側(cè)的反應(yīng)會(huì)將其中一種鹽轉(zhuǎn)化為另一種鹽,但陽(yáng)極側(cè)的反應(yīng)則消耗了這兩種鹽,且不會(huì)再生。因此,隨著電池經(jīng)歷越多次的充電,可用于工作的電解質(zhì)也將會(huì)越少。
研究小組想出的一種解決方案是增加電解質(zhì)的體積,以便鹽消耗的時(shí)間更長(zhǎng)。不過(guò)這會(huì)降低電池的能量密度,因此研究小組決定嘗試提高溶解在電解質(zhì)中的鹽的濃度。
隨著鹽濃度的提高,電池能夠維持更多充電周期的容量,也就是說(shuō)至少要充電150次以上,電池的容量才會(huì)下降至80%。
這些測(cè)試表明,人們已經(jīng)在充電電池方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,但是充電電池仍有很長(zhǎng)的路要走,才能滿足目前對(duì)電池壽命的需求,鋰離子電池可以充電1000次以上才會(huì)下降至80%。
研究人員表示:“要使鋰金屬電池在電動(dòng)汽車(chē)或城市電動(dòng)飛機(jī)上運(yùn)行,還需要繼續(xù)延長(zhǎng)其使用壽命。如果能夠在壽命上繼續(xù)取得更大的進(jìn)步,那么帶有液態(tài)電解質(zhì)的無(wú)陽(yáng)極鋰金屬電池將成為最直接最有效的降低電動(dòng)汽車(chē)成本的途徑?!?/p>
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
大家期待續(xù)航更長(zhǎng)、充電更快的電動(dòng)車(chē)嗎?
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