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业内广泛认同的锂电池发展趋势线路是啥?

业内广泛认同的锂电池发展趋势线路是啥?

来源:
2021/12/09 15:41
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【摘要】:

  业界公认的发展路径是什么?

  经过不懈的努力,研究人员和工程师的铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池、磷酸铁锂电池,现在三元电池的主流,每一次都在提升,努力都在产生,基于安全的锂电池,新能量密度,比性能,并结合电池研发现状,总结了锂电池的未来发展。

  到2020年,它将是一个多阳离子电极,主要由NCM和NCA复合正极材料组成,负极主要由C和部分硅碳复合材料组成,能量密度约为300-350Wh /kg。

  从2020年到2025年,重要的是要有固体锂电池,金属锂阳极或硅碳阳极。400wh/kg的能量密度,以及正在开发的钠离子电池,比锂更便宜,但更大,具有液体存储器。

  2025年后,重要的锂硫电池锂金属电池----->>>锂空气电池发展为主,这种电池,能量密度更高,对材料的要求越来越方便,但也存在更多的问题,仍要继续攻坚型,锂硫电池正极,金属锂作为锂电池的负极。硫元素在地球上是丰富的、廉价的和环保的。以硫为正极材料的锂硫电池具有较高的理论比容量和理论比能,分别达到1675mAh/g和2600Wh/kg,远高于商业上广泛使用的普通电池。此外,硫是一种对环境友好的元素,对环境的污染很小。这是一个很有前途的锂电池。锂电池和锂金属箔被用来取代石墨,它可以容纳更多的离子,但通常锂金属箔和电解质会出现不良反应,导致电解液过热,甚至导致燃烧,这种技术可以降低锂电池的体积的一半,在理论上,如果电池是一样的,随身携带锂电池,电动汽车就会翻倍。锂空气电池是以锂为正极,空气中的氧气为负极的电池。锂空气电池比锂电池的能量密度更高,由于多孔碳(重要)负极很轻,而氧气来自环境,而不是储存在电池中,理论上,因为氧负极反应物是不受限制的,电池的容量只取决于锂电极及其比值:5.21 KWH/kg(含氧质量)或11.4 KWH/kg(不含氧)。

  全固态锂二次电池的发展前景

  目前,新能源汽车的发展已经明显上升到国家战略层面,这是新能源汽车最关键的核心部件,其关键程度可见一斑。根据中国《节能与新能源汽车技术路线图》,纯电动汽车动力的能量密度目标为:2020年300Wh/kg, 2025年400Wh/kg, 2030年500Wh/kg。目前使用三元正极材料和石墨负极材料的动力锂电池电解质的能量密度限制在250 wh/kg,引入硅基复合材料而不是纯石墨作为正极材料,动力锂电池的能量密度电池电解液可以达到300 wh /公斤,上限是350 wh /公斤(3特斯拉modelPanasonic电池用于21700年,NCA三元共聚物阴极材料,硅基复合材料阴极材料,能量密度已经超过300 wh /公斤),一些国内公司已经推出了300 wh /公斤样品电池。

  目前,在降低金属锂的界面电阻、大容量、高比、小体积变化方面还缺乏有效的解决方案,具有离子导电性和力学性能的固体电解质膜的制备技术还不成熟。

 

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