當(dāng)前位置: 電池聯(lián)盟網(wǎng) > 前沿 >
560 Wh/kg！新型鋰電池能量密度創(chuàng)新記錄 電動汽車有望受益
時間:2021-08-28 15:33來源:科創(chuàng)板日報 作者:綜合報道
點擊:
次
為了讓電動汽車更快地普及，就必須不斷提高其續(xù)航時間，因此科學(xué)家們一直以來都在加緊研究可以儲存更多能量且不會太重的電池。
近期，德國的一個團(tuán)隊展示了一種新的鋰金屬電池，其能量密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了普遍的500 wh /kg的基準(zhǔn)，并且能夠在數(shù)百次循環(huán)中依舊保持性能。這項研究成果已于近日發(fā)表在了《焦耳》（Joule）雜志上。
從電動汽車到智能手機(jī)，再到筆記本電腦，如今的鋰離子電池在維持現(xiàn)代世界運轉(zhuǎn)方面做得非常出色，但科學(xué)家們認(rèn)為，通過對其結(jié)構(gòu)的微調(diào)，還可以釋放出很多潛力。更有希望的可能性之一是用純鋰金屬替換電池電極中的石墨，這種材料可以容納10倍的能量。
因此，金屬鋰被一些電池研究人員譽(yù)為“夢想材料”，很可能幫助我們突破能量存儲的關(guān)鍵瓶頸，但穩(wěn)定性問題迄今一直困擾著這項技術(shù)。這在很大程度上與攜帶鋰離子的電解質(zhì)溶液和電池的兩個電極之間的不良反應(yīng)有關(guān)。
在眾多致力于解決這一問題的研究團(tuán)隊中，有一個來自德國卡爾斯魯厄理工學(xué)院（Karlsruhe Institute of Technology，簡稱KIT）和烏爾姆亥姆霍茲學(xué)院（Helmholtz Institute Ulm，簡稱HIU）的團(tuán)隊，他們提出的設(shè)計在很大程度上回避了這一問題。
據(jù)了解，研究人員首先使用了一種很用前途的材料組合：貧鈷、富鎳的層狀陰極（NCM88）和一種商業(yè)可用的有機(jī)電解質(zhì)LP30。但當(dāng)陰極達(dá)到高能量密度時，不穩(wěn)定性很快就出現(xiàn)了，隨著電池的循環(huán)，存儲容量下降。
“在電解液LP30中，粒子會在陰極上裂開，”HIU主任Stefano Passerini教授解釋說，“在這些裂縫中，電解液會發(fā)生反應(yīng)，破壞結(jié)構(gòu)。此外，陽極上還會形成一層厚厚的苔蘚狀鋰層。”
因此，該團(tuán)隊將LP30電解質(zhì)換成了另一種電解質(zhì)，這種電解質(zhì)極大地提高了性能。后者被描述為一種不揮發(fā)、極易燃的雙陰離子離子液體電解質(zhì)（ILE），這種成分被證明在很大程度上避免了陰極上的結(jié)構(gòu)缺陷，并使電池免于致命的電化學(xué)反應(yīng)。
研究人員指出，“在ILE的幫助下，富鎳陰極上的不良反應(yīng)可以顯著減少。”
值得注意的是，這種結(jié)構(gòu)的鋰金屬電池的能量密度為560 Wh/kg。為了給下一代電動汽車提供動力，科學(xué)家們都致力于突破500 Wh/kg的能量密度門檻，而目前最好的鋰離子電池的能量密度也僅為250至300 Wh/kg。
另外，這種新型鋰金屬電池被證明非常有前景的另一個因素是它的庫侖效率，這涉及鋰離子在陽極和陰極之間轉(zhuǎn)移的效率。為100個鋰離子充電，放電后再回收100個鋰離子，其庫侖效率將達(dá)到100%，而商用電池至少需要99.9%的效率才可行。這種新型鋰金屬電池的發(fā)明者稱其平均庫侖效率為99.94%。
不過誠然，要將這些在實驗室規(guī)模的電池上有希望的結(jié)果變成現(xiàn)實，還有很多工作要做，但一種提供如此高能量密度的穩(wěn)定電池可能會改變電力運輸?shù)挠螒蛞?guī)則。
例如，電動飛機(jī)受到當(dāng)今電池能量密度的嚴(yán)重限制，因此只能飛行相對較短的距離。電動汽車的續(xù)航里程有限可以通過擴(kuò)大充電基礎(chǔ)設(shè)施來解決，但這種電池的高能量密度可以讓它們行駛更遠(yuǎn)的距離，并在很大程度上緩解潛在買家所謂的續(xù)航里程焦慮。
免責(zé)聲明：本文僅代表作者個人觀點，與中國電池聯(lián)盟無關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本網(wǎng)證實，對本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾，請讀者僅作參考，并請自行核實相關(guān)內(nèi)容。
凡本網(wǎng)注明 “來源：XXX（非中國電池聯(lián)盟）”的作品，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負(fù)責(zé)。
如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的，請在一周內(nèi)進(jìn)行，以便我們及時處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@cbcu.com.cn
凡本網(wǎng)注明 “來源：XXX（非中國電池聯(lián)盟）”的作品，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負(fù)責(zé)。
如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的，請在一周內(nèi)進(jìn)行，以便我們及時處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@cbcu.com.cn
猜你喜歡
-
湘潭大學(xué)科研人員發(fā)表我國氫燃料電池技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展方向的研究成果
2021-08-13 21:37 -
鎳氫電池技術(shù)獲得新進(jìn)展！
2021-08-10 18:24 -
美科學(xué)家研發(fā)新型熔鹽電池 有望更低溫且廉價地實現(xiàn)電網(wǎng)級儲能
2021-07-23 10:44 -
99歲鋰電池之父最新論文：再次聚焦固態(tài)電解質(zhì)！
2021-07-20 11:34 -
在鋰電池中添加工業(yè)副產(chǎn)品碲 可提高EV續(xù)航里程和安全性
2021-07-13 09:22 -
韓國科學(xué)技術(shù)院開發(fā)新型鈉離子電池 比鋰離子電池的成本低40%
2021-06-24 11:23 -
研究人員研發(fā)出新型二維電池隔膜 可使鋰金屬電池壽命翻倍
2021-06-23 08:36 -
新半導(dǎo)體技術(shù)降低車用鋰電池起火風(fēng)險
2021-06-21 11:16 -
FEV采用“電池到模塊”方法 推出創(chuàng)新型高性能電池系統(tǒng)
2021-06-15 08:39 -
新型電動汽車電池技術(shù)問世！ 可將電池能量密度提高2倍成本降一半
2021-06-12 15:04
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
專題
相關(guān)新聞
-
湘潭大學(xué)科研人員發(fā)表我國氫燃料電池技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展方向的研究成果
2021-08-13 21:37 -
鎳氫電池技術(shù)獲得新進(jìn)展！
2021-08-10 18:24 -
美科學(xué)家研發(fā)新型熔鹽電池 有望更低溫且廉價地實現(xiàn)電網(wǎng)級儲能
2021-07-23 10:44 -
99歲鋰電池之父最新論文：再次聚焦固態(tài)電解質(zhì)！
2021-07-20 11:34 -
在鋰電池中添加工業(yè)副產(chǎn)品碲 可提高EV續(xù)航里程和安全性
2021-07-13 09:22 -
韓國科學(xué)技術(shù)院開發(fā)新型鈉離子電池 比鋰離子電池的成本低40%
2021-06-24 11:23 -
研究人員研發(fā)出新型二維電池隔膜 可使鋰金屬電池壽命翻倍
2021-06-23 08:36 -
新半導(dǎo)體技術(shù)降低車用鋰電池起火風(fēng)險
2021-06-21 11:16
本月熱點
-
完美替代鋰電池？銻獲比爾蓋茨投資
2021-08-17 09:45 -
2021年7月動力電池月度數(shù)據(jù)
2021-08-13 08:24 -
比亞迪、寧德時代等巨頭加緊布局，這個千億級市場真準(zhǔn)備好了嗎？
2021-08-09 09:01 -
又一家電池企業(yè)破產(chǎn)重整，曾為寧德時代、比亞迪代工
2021-08-03 18:39 -
“鎖電”背后：電池安全冗余的博弈
2021-08-16 08:51 -
銻電池「吊打」鋰電池？比爾蓋茨追投，A股概念股連續(xù)漲停
2021-08-23 18:10 -
2021上半年鋰電池、鋰電材料項目擴(kuò)產(chǎn)地圖一覽
2021-07-30 09:35 -
寧德時代改換賽道背后，動力電池市場正在發(fā)生變化
2021-08-14 13:24
©2017 版權(quán)所有 電池聯(lián)盟 華杰永泰科技（北京）有限公司 承辦 Power by DedeCms
價值成就行業(yè)品牌！竭誠為您提供最新最熱的資訊
京ICP備09081210號
價值成就行業(yè)品牌！竭誠為您提供最新最熱的資訊
京ICP備09081210號
企業(yè)微信號
微信公眾號