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新型技术助力动力电池性能提升 你认为哪个离产业化更近?

来源: | 作者:admin | 分类:新闻 | 时间:2016-06-20 | 浏览:2151
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成长新能源汽车似乎已经成为全球范畴的共鸣,无论是列国当局仍是各年夜国际车企,都对其寄予厚看。
 
  2015年,全球电动汽车发卖量达55万辆,较2014年的32.4万辆增添70%。此中,纯电动汽车销量为32.8万辆、插电式混杂动力车(PHEV)为22.2万辆。
 
  尽管如许的增加速度并不算慢,但事实上,全部电动车的市场占比还微乎其微,要想真正推进其年夜范围的市场化,注定还要迎接来自技巧和市场的双重挑衅。这此中,平安性、续航才能、充电速度可以算作面前最为直接也最难跨越的阻碍。
 
  缭绕于此,从研讨机构到资料企业,从电池企业到整车企业,一大量勇于开辟的企业前仆后继,不吝投进宏大的财力、物力和人力对三座年夜山进行攻坚克难,他们有的聚焦于新型电池的研发,有的专注于新资料的利用,还有的则着重于出产工艺的改革。条条途径通罗马,他们经由过程分歧的路径,但都有一个配合的目的:解脱动力电池的实际瓶颈。
 
  高工锂电网清点了自上半年以来,包含丰田、日产、日立等国际企业以及国内外一些科研机构在电池范畴的最新进展,盼望能对读者有所裨益。
 
  1. 丰田日产锂电池年夜变更 晋升电动车续航里程
 
  为使电动车获得更长的续航里程,日本丰田与日产正致力于研发电池技巧,5月丰田与日产分辨公布了研发结果,其新一代密集能源储备电力组可为电动及混动汽车供给连续时光更长的驱动力。
 
  丰田汽车公司正在研讨以镁电解质代替当前锂离子电池中应用的锂电解质,他们已经寻找到一种方式,经由过程应用储氢器中所应用资料来制作镁电解质,其可能须要20年的时光来使这一技巧年夜范围投进应用。
 
  而日产采取的技巧手腕是——在电池中掺进一种叫做“非晶一氧化硅”的添加剂,以晋升锂离子电池能量储存容量。这种化学物资可使电池保存更多的锂离子,从而晋升电池总体机能。
 
  2. 安普瑞斯建成世界首条锂电池硅纳米线负极出产线
 
  5月22日,安普瑞斯公司完成锂离子电池硅纳米负极出产线制备并投进中试出产。这是世界上第一条、也是独一一条双面连贯印刷式、高精度、3维纳米线出产线。这条出产线的建成初步实现了高容量硅纳米线负极的范围出产。
 
  今朝,安普瑞斯含硅纳米线负极的电池可以到达800-1000Wh/L和320-400Wh/Kg(取决于电池的容量和体积)。公司的硅纳米线负极电池已经在无人机,穿着装备,电动汽车和军用设备上试用和应用。
 
  3.日今日立开辟出高放电才能的混杂动力车用锂电池
 
  日今日立公司宣布新型48V电池包体系,由12个5.5 Ah方形电池单体构成,具有精良的低温特征,其放电才能是该公司之前混杂动力车载锂离子动力电池放电才能的1.5倍,10秒钟放电功率高于10kW,10秒钟充电功率高于13kW。
 
  今朝市场上的48V体系重要用于微混和弱混杂动力汽车,此越日立开辟的锂离子电池组进一步开辟了48V体系在混动汽车范畴的利用。
 
  4.日本新型锂电池充电速度年夜幅晋升
 
  日本钟化公司与爱知产业年夜学的研讨小组开辟出了充电速度进步100多倍的锂离子电池。
 
  这种锂电池将碳纳米管混进被称为TOT的有机分子中,作为正极资料。因为增添了电子数目,进步了导电速度,就可以更高效地充放电。
 
  这种直径1厘米纽扣巨细的锂电池颠末每次充电30秒,且充放电5000次,机能也没有降落。须要年夜容量电池的电动汽车假如应用这种电池,可以年夜幅缩短充电时光。
 
  新开辟的锂电池也可以实现强电流畅通,是以不须要电容器。电动汽车若应用这种电池,可以下降本钱,进步加快机能。
 
  研讨职员争夺5年内涵便携式终端和电动汽车范畴应用这种电池。
 
  5.日本应用新涂层工艺使锂电池容量增倍
 
  日本积水化学产业股份有限公司公布开辟出了一种全新的锂离子蓄电池。
 
  积水化学经由过程应用自身的原资料技巧开辟出了全新高机能凝胶型电解质,该种电解质可以明显进步锂离子的导电机能。别的,经由过程进一步采取高容量硅负电极资料,全新锂离子电池不仅电池容量光鲜明显进步,其外不雅也变得加倍纤薄、柔嫩、笼罩面积年夜。同时,该全新锂离子电池质地柔嫩、可塑性强,是以可利用于汽车、衡宇、家电等多个范畴的市场中。
 
  积水化学表现,一旦这种全新的锂离子电池胜利经由过程测试,那么将来将会利用到包含混杂动力汽车、太阳能衡宇等多个范畴的市场中。
 
  6.加州年夜学开辟出新型锂电池正极资料 充电速度快16倍
 
  加州年夜学河边分校的一组研讨职员开辟出了一种新架构的硅阳极,利用在锂电池中可以使充电进程快16倍。新的设计构建于3D构造的锥形碳纳米管资料之上。可以使电池比本来轻40%,却能携带比本来多60%的电量,将使充电速度快16倍摆布。
 
  研讨职员起首构建了一层石墨烯薄片,并在此基本上应用柱状碳纳米管构建了柱状的纳米构造。最后他们应用温顺的电感耦合等离子体使之柱状纳米管酿成锥形构造,最后他们将非晶硅沉积在上面。
 
  这种电池技巧假如可以或许批量出产,将对智妙手机和电动汽车行业影响宏大。
 
  7.复旦年夜学提出新型锂电池系统 能量密度高本钱低
 
  复旦年夜学化学系、新能源研讨院夏永姚传授课题组初次提出一种新型的锂离子(钠离子)电池系统,该系统正极采取一种含有碘离子、锂离子/钠离子的水溶液,负极采取一种固态有机聚合物,电解质采取硝酸锂或硫酸锂的水溶液,聚合物离子交流膜作为隔阂将液态正极和固态负极分离隔。
 
新型电池工作道理与传统的锂离子电池类似:正极反映基于溶液中I3-/I-电对的氧化还原,负极反映基于聚酰亚胺上羰基的可逆烯醇化反映,锂离子/钠离子聚合物交流膜为电池隔阂,充放电进程中随同着锂离子Li+(或钠离子Na+)在正负极之间的迁徙。
 
与传统电池有限的轮回寿命和功率密度比拟,该系统中电池的正负极电极反映均不涉及离子在固体资料中的扩散及其由此引起的充放电进程中电极资料的体积,可以或许将电池的高能量密度和电容器的长轮回寿命与高功率密度有用地联合起来。电池在0-1.6V的电压窗口之间充放电,可以轮回高达50000次,这远远跨越了传统可充电电池的轮回寿命(<10000次)。
 
  这种新型的锂离子(钠离子)电池系统中所有的组分都是情况友爱无污染的。并且该电池系统中电极反映并不涉及金属元素的氧化还原,这也年夜年夜下降了电池的制作本钱。
 
  该电池具有能量密度高、功率密度年夜、轮回寿命长、平安性高、本钱低等优良的机能,未来可看用于风力、太阳能发电等能量储存、智能电网峰谷调荷等。

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