鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2019年12月25日
電動(dòng)汽車(chē)為什么還沒(méi)有普及?電池面臨的問(wèn)題有哪些?
如果想讓電池再次改變我們的生活,有三個(gè)問(wèn)題需要解決:功率(power)、能量(energy)和安全(safety)。
電動(dòng)飛機(jī)可能會(huì)成為特種的未來(lái)。從理論講,電動(dòng)飛機(jī)相比傳統(tǒng)飛機(jī)更安靜、更便宜、更環(huán)保。如果充電一次電動(dòng)飛機(jī)能夠飛1000公里,它就可以完成今天近一半的商務(wù)飛行任務(wù),讓全球特種碳排放削減15%。
電動(dòng)汽車(chē)也一樣。事實(shí)上,電動(dòng)汽車(chē)不只環(huán)保,而且它還是更棒的汽車(chē)。電機(jī)幾乎沒(méi)有什么噪音,能夠快速響應(yīng)司機(jī)的命令。給汽車(chē)充電的成本比燒油便宜得多。電動(dòng)汽車(chē)只有很少的活動(dòng)部件,維護(hù)成本更低。
為什么電動(dòng)汽車(chē)還沒(méi)有普及呢?因?yàn)殡姵靥嘿F,購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)汽車(chē)的前期投入比相似的汽油汽車(chē)更大。除非你老是開(kāi)著汽車(chē),否則省下的汽油錢(qián)還不夠彌補(bǔ)前期支付成本的。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),電動(dòng)汽車(chē)仍然不夠經(jīng)濟(jì)。
在我們使用的電池中,最常見(jiàn)的化學(xué)物質(zhì)是鋰離子。大多專家認(rèn)為,在未來(lái)10年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi),沒(méi)有其它化學(xué)物質(zhì)可以擊敗鋰最子。鋰離子電池有兩個(gè)電極(陰極和陽(yáng)極),還有一個(gè)分離器(一種傳導(dǎo)離子而非電子的材料,可以防止短路),分離器放在中央,還有電解液(通常是液體),它讓鋰離子在兩極之間來(lái)回流動(dòng)。當(dāng)電池充電時(shí),離子從陰極流向陽(yáng)極,當(dāng)電池放電時(shí),離子向相反的方向移動(dòng)。
我們不妨將它想象成兩塊面包,左邊一塊是陰極,右邊一塊是陽(yáng)極。我們不妨假定陰極是由鎳、錳、鈷片(NMC)組成的,陽(yáng)極是由石墨組成的,它相當(dāng)于讓碳原子一層一層疊加。
在放電狀態(tài)下,NMC面包在夾層之間會(huì)有鋰離子夾心。電池充電時(shí),鋰離子從夾層中提取,被迫穿過(guò)液體電解質(zhì)。分離器確保只有鋰離子能穿過(guò)石墨層。當(dāng)電池完全充滿電,陰極不會(huì)有再有任何鋰離子,它們?nèi)颊R排列在石墨塊之間。當(dāng)電池釋放電能時(shí),鋰離子向陰極回流,直到陽(yáng)極沒(méi)有任何鋰離子。此時(shí)我們就要再次給電池充電了。
從本質(zhì)上講,電池的功率是由處理速度的快慢決定的。要想加快速度沒(méi)有那么簡(jiǎn)單。將鋰離子從陰極中抽取,如果速度太快,層會(huì)受損。正因如此,手機(jī)、筆記本、電動(dòng)汽車(chē)使用時(shí)間越長(zhǎng),電池壽命也全變短。每一次充電放電,都會(huì)讓面包塊變得脆弱。










