欧美日韩国产一区二区三区播放-欧美日韩国产一区二区三区-欧美日韩国产一区二区-欧美日韩国产一区-bl双性高h-bl双性调教

低溫18650 3500
無磁低溫18650 2200
過針刺低溫18650 2200
低溫磷酸3.2V 20Ah
23年專注鋰電池定制

我國電池材料未來的出路在哪?

鉅大LARGE  |  點擊量:832次  |  2019年12月22日  

盡管三元材料尤其是高鎳正極材料應用規模還遠沒有達到頂峰,現在考慮三元材料材料的未來,早嗎?動力電池是我國新能源汽車的發展的根基。古人有云:先謀后動,動則必成。看一下本文的核心論點:用于動力鋰電池的鈷和鎳資源將在2030年前后將會出現供不應求的局面,三元材料發展必然是不可持續的;未來新型正極材料必須是優于當前嵌入型正極材料的一種高潛力材料;硅基材料與新型正極材料適配不僅要提高其能量密度,還要大幅度降低鋰離子電池的成本。電動汽車需要動力來源,動力蓄電池的比能量、壽命、安全性和價格,對純電動汽車的發展至關重要,而鋰離子電池具有比能量高、自放電低、壽命長等優點,是目前最具實用價值的電動汽車電池。經過20多年來的科技進步,LIBs的性能得到巨大提升。鋰電池包中比能量密度增加了近3倍,從不到200Wh/L增長到超過700Wh/L。生產成本是原來的3%左右,目前可控制生產成本低于150$/kWh。但這仍然高于美國能源部計劃的100$/kWh的目標。當前功率在50-100KW.h的動力電池重量約為600公斤,體積也要在500L左右。因為現在的鋰電池的能量密度已經接近理論最大值,LIBs的能量密度提升正逐漸變緩。電池市場的快速增長,使LIBs降價更顯得遙不可及。相反的是,在過去的兩年里,鋰電池產量的激增幾乎使鈷的價格幾乎翻了兩番,從每千克22美元生到81美元。市場需求的增大和價格的快速上漲已經鼓勵一些生產商偷工減料,違反環境和安全法規。例如,在中國,石墨礦釋放的粉塵已經損壞了農作物、污染了村莊和飲用水。而在非洲,一些礦主剝削童工,在缺少防毒面具等防護設備,手工開采礦石的小型礦山,通常這么做觸犯法律。包括寶馬在內的一些公司都制定嚴格的政策來督促其鈷供應商,而其它一些電動車生產廠家并不這樣做。這一切最簡單的解決辦法就是開發廉價的常用金屬如鐵和銅的替代類型的電極。在美國亞特蘭大佐治亞理工學院GlebYushin教授及其同事看來,最有希望的替代電極材料(Conversion-typecathodematerials),如銅或鐵的氟化物或者硅。它們通過化學方式儲存鋰,但這項技術仍處于早期階段。要實際應用必須克服穩定性、充電速度和制造方面的問題。GlebYushin教授呼吁材料科學家、工程師和資助機構優先研究和開發基于豐富元素的電極。否則,電動汽車的推廣將在十年內遭受重創。鎳和鈷稀缺且昂貴當前電動汽車的商用電池中,鋰離子被束縛在組成電極的晶體中的微小空隙中(這些被稱為插層電極)。負極通常由石墨制成,正極則由金屬氧化物構成。常見的三元正極材料包括鎳鈷鋁氧化物(NCA,例如LiNi0.8Co0.15Al0.05O2)或鎳鈷錳氧化物(NCM,例如LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2或LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2)。100kg的鋰離子動力電池正極材料通常需要6~12kg的鈷和36~48kg的鎳。而鈷通常是銅和鎳開采的副產品,也需要復雜的工藝與其它金屬分離,大多數礦床僅含有0.003%的鈷金屬,很少有鈷礦藏集中到值得開采的程度。于是盡管地球上存儲的1015噸鈷中,只有107噸可以利用。同樣,全球1015噸鎳儲量中也只有108噸具有商業開采價值。未來電池材料的出路幾何?答案是用常規金屬(鐵、銅)來生產鋰離子電池正極材料。例如鐵不僅價格低廉(低至6美分/kg)而且儲量豐富(760億噸)。因為傳統的富鐵材料(LiFePO4)和富錳材料(LiMnO2或LiMn2O4)在使用中都有各種各樣的缺陷,因此最有希望的替代方案是在電極中使用替換正極材料。銅/鐵氟化物和硅可與鋰離子化學反應來實現鋰的存儲,可以容納比標準正極多六倍的能量。轉換型正極材料的機理:它的電化學轉換反應是一種不同于傳統的鋰離子嵌入/脫出反應的新型儲鋰機制。反應過程中有多個電子轉移,因此基于電化學轉換反應機理的電極材料都具備非常高的理論比容量。這類電極材料主要由過渡金屬的氧化物、硫化物或者氟化物等幾種類型,其中過渡金屬氟化物由于其較強的離子鍵而具備較高的工作電位,比較適合做鋰離子電池的正極材料。其中硅基材料非常適合與之搭配。一旦這兩種材料的成功運用,為電動汽車提供動力的電池可以減少一半,同時成本,重量和體積將減少一半甚至更多。但要實現這一目標,電池研究者們需要研發高性能氟化物材料和更有效的電解質。工程師需要努力開發使用這些材料的設備和工藝。除此之外,轉換型材料制備的電池還有一些缺點,例如電導率低,倍率性能不佳;轉換材料與電解液的副反應嚴重;正、負極SEI膜形成較厚,有電壓滯后現象;電極充電后膨脹收縮比較嚴重。先謀后動替換型材料簡介與嵌入型材料電極相比,充放電過程中轉換型材料和Li結合前后會發生斷鍵和成鍵。Li進而進入FeF2后,Fe-F鍵斷裂后,Li與F重現鍵合生成LiF(TypeA)。[2]圖4.綠色標示元素用在嵌入型材料中;藍色標示元素用在替換材料中;橘黃色標示材料可以在二者中都用。每一種元素內所包含信息是圖內示例所示:第1行代表元素種類,第2行代表元素在地殼中的豐富程度,第3行代表該金屬或者元素在過去五年平均價格,第4和第5行分別代表該元素對環境

鉅大鋰電,22年專注鋰電池定制

鉅大核心技術能力

主站蜘蛛池模板: 红纸鹤免费高清在线观看 | 1024最新2021地址永久 | 综合精品视频 | 三级四级特黄在线观看 | 91免费国产高清在线 | 欧美日韩中文国产一区二区三区 | 污网站在线观看 | 青青久久精品国产免费看 | 爱操在线| 日韩欧美国产一区二区三区 | 国产一级视频在线观看网站 | 国产高清在线免费观看 | 国产偷亚洲偷欧美偷精品 | 老子不卡影院 | 日本不卡中文字幕 | 4虎永免费最新永久免费地址 | 国产卡一卡二卡3卡乱码免费 | 中文字幕在线国产 | 精品视频入口 | 侠盗高飞在线观看免费完整版 | 亚洲欧美字幕 | 一区二区三区四区在线免费观看 | 久久99精品久久只有精品 | 欧美黄色免费看 | 国产一级特黄aa级特黄裸毛片 | 天堂在线91 | 欧美视频精品在线 | 91小视频在线播放 | 色视频在线免费看 | 在线观看欧美一区 | 国产福利一区二区三区在线观看 | 久久福利资源网站免费看 | 护土与老板在办公室bd中文版 | 成人午夜国产福到在线不卡 | 免费看动漫网站 | 国产精品边做边接电话在线观看 | 亚洲大片免费观看 | 亚洲国产高清在线观看视频 | 日本高清色本在线www游戏 | 国内国外精品一区二区 | 国产在线观看91精品一区 |