電池百科
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記者從清華大學核能與新能源技術研究院新型能源及材料化學研究室獲悉,燃料電池關鍵材料催化劑產業化生產難題,已被清華大學氫燃料電池實驗室與武漢一家科技公司的聯合研發團隊攻克。目前,該催化劑獲得17項專利,產能達到每天1200克,且價格僅為進口產品一半。
為了解決這一問題德國慕尼黑理工大學的的Franz B. Spingler等分析負極不可逆析鋰、電池不可逆體積膨脹和電池容量損失之間的關系,并以此為基礎為高比能電池設計了快速充電的制度,相比于1C倍率恒流-恒壓充電,這一制度能夠降低11%的充電時間和16%的容量衰降(循環200次)。
鋰離子電池自誕生以來,其基本結構幾乎沒有發生改變。現在所有的鋰離子電池結構都是基于索尼當年設計的三明治結構,電池主要由正極薄片和負極薄片組成,為了防止正負極之間短路,正負極極片之間需要加入一層多孔結構的聚合物隔膜,以便讓Li+穿過隔膜在正負極之間移動。
當前的許多電池,都采用了大同小異的陰陽雙電極結構,中間采用了非導體隔離。不過現在,康奈爾大學的工程師們開發出了一種不同尋常的新結構,因其采用了相互交織的旋渦狀結構、并且擁有瞬時充電的特性。這項新技術基于一套復雜的多孔形狀——螺旋24面體(gyroid)——在此之前,它經常被用于制造“二維奇跡材料”石墨烯。
在鋰離子電池生產過程中,極片生產完成后,采用卷繞或者疊片方式將正、負極極片和隔膜組裝制造形成基本的電芯。隨后,一般會對電芯進行熱壓整形。本文主要簡單介紹熱壓整形工藝的目的與工藝控制要點。
目前對鋰離子電池的研究集中在提高能量密度、倍率和功率性能、循環性能、安全性能以及降低生產制造成本等方面,然而在與鋰離子電池相關的幾乎所有研究領域都不可避免的要涉及到對固態電解質界面膜(SEI)的分析與討論。
鋰離子電池由于具有比能量高、循環壽命長、自放電小、無記憶效應和無污染等優點,廣泛應用于各種電子設備以及交通工具上,成為我國能源領域重點支持的高新技術產業。
預計到2020年我國新能源汽車補貼政策將全面退出,屆時如何在“無防護”與無補貼狀態下與國際巨頭展開競爭,必將是國內動力電池企業面臨的重大挑戰。
就鋰電池行業而言,新能源車補貼政策連年退坡,對產業鏈部分環節的利潤確實造成一定影響,但這不能成為看跌其長線發展的理由。事實上,退坡有助于催化技術進步、推動成本下滑。考慮到國內未來大概率是全球最大的新能源汽車市場,疊加早已證明成本優勢的國內制造,未來中國鋰電池產業大有可為。
截至2017年底,中國儲能產業尚處于初級階段,已經投運儲能項目累計超過33GW,同比增長接近4.89%,新增投運項目裝機規模逾215MW。