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昆明锂电池的未来

来源:www.china-woodcraft.com 发布时间:2017年05月02日

昆明锂电池的未来

 

全球已经进入从化石能源向可再生能源转变的时期,环境保护与新能源技术的开发是世界各国关注的热点。开发电动汽车(EV),已成为世界各国的迫切任务。但动力电池仍不能满足新能源汽车发展的需求,主要存在3个方面的问题:比能量、安全性和性价比。综合考虑3方面问题,以金属锂为负极、固体锂离子导体为电解质的锂空气或锂硫电池是昆明锂电池未来的发展方向。

1.比能量

目前,电动汽车用动力电池正极材料以磷酸铁锂(LFP)为主,负极材料仍主要采用石墨材料,其比能量约为90140 Wh/kg。预期至2020年,能量型动力电池系统比能量达到250 Wh/ kg,成本下降至1.0 / Wh。正极材料的发展以高容量、高电压为主要取向,典型代表是富锂过渡金属氧化物,比容量可达250 mAh/g,充电电位4.8 V;高容量硅材料是新型锂离子电池负极材料的主要发展方向,主要包括硅碳复合材料、硅金属合金材料和硅氧化物材料等。预计2030年,能量型动力电池系统比能量达到500 Wh/kg。开发锂硫电池、锂空电池等新体系电池,正极材料以硫/碳复合材料或氧电极催化剂材料为主;金属锂为负极材料主要发展方向,开发表面涂层材料、合金材料等。

2.安全性

提高动力锂离子电池安全性和可靠性,需要建立从材料、电池及关键部件到系统安全保障等一系列技术措施。安全性电极材料可根据微区温度及电压变化快速关闭危险性反应,实现昆明锂电池单体的可逆保护;通过在隔膜表面修饰纳米氧化物陶瓷材料开发新型安全性隔膜材料,降低电池内短路率;昆明锂电池的另一个重大安全性隐患主要是因为使用液态有机电解液,易引发起火、爆炸等问题,而固体电解质在避免这些安全事故方面具有很大的优势。系统安全性问题的提高主要依靠电源管理系统 (BMS)的不断升级,实时监测电池工作状态,有效保持电池间的均衡。

3.性价比

性价比的高低是实现动力锂离子电池全面应用的关键性问题之一。未来昆明锂电池不仅要求比能量更高、续航里程更远,而且还要求成本及消费价格低于石化能源

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