定制热线: 400-678-3556

电池知识

冬季电动车电量骤减难题该如何破解?

来源:宝鄂实业    2019-05-28 19:43    点击量:

据外媒报道,当冬季气候变冷后,车辆往往易出问题。电动车也有类似情况,当温度降至冰点时,锂离子电池的电量会流失。如今,研究人员提供了一项新策略,用于规避电池动力骤降。他(她)们在研究中涉及了一款电池系统,采用了耐寒型硬碳阳极及功能强大的富锂阴极。

“非石墨烯化”或“硬”碳是电池内的一款低成本电极材料,且颇具市场前景。即使在低温下,可展现其快速的嵌锂能力。在电池充放电期间,锂离子可通过电解质从阳极移动至阴极,反之亦然。

若采用阳极材料(负极材料)通常采用石墨,可容纳预储的锂离子,当有锂离子进入后,其体积会发生变化,确保电芯的使用寿命更长,充放电时可实现快速反应动力学。现已证实,预锂化硬碳是一款功能强大的锂离子电容器材料。然而,预锂化工艺很复杂,也很费钱,其涉及到纯锂电极。

相较于寻找其他的锂电极,研究人员引入了一款富锂钒磷酸钒阴极,可用于锂化及常规电池操作。在首次充电过程中,锂离子从阴极向阳极流动时,会损失部分锂离子。在该过程中,锂离子会嵌入并存储。然后,研究人员结合利用了锂离子减少的磷酸钒阴极与预锂化硬碳阳极(LixC),从而形成锂离子电池工作系统。据研究人员解释,该款电池保留了常规锂离子电池的高能量密度,同时还展现了类似超级电容的的高电量及长使用寿命。

此外,在零下40摄氏度下,其电量保有量占到总量的2/3。相较之下,常规锂电池的电量保有量只有10%。这主要得益于磷酸钒阴极的天然特性及预锂化硬碳阳极的快速反应动力学。

但该款产品存在一个瑕疵,在极寒条件下,其电解质将丧失导电性。若能解决该问题,该电池系统或许能提供具有吸引力的产品设计,实现其最佳性能,提升电动车电池的抗寒能力。

滑铁卢大学的研究人员发表最新论文称,使用锂金属制成的负极电极可以“显著提高电池的储存能力”,从而极大地提高电动汽车的性能。这篇发表在《焦耳》(Joule)杂志上的论文详细介绍了科学家们如何在电解质液体中加入由磷和硫元素组成的化合物。研究人员称,这种化合物与电池中的锂金属电极发生反应,并以极薄的保护层自发地覆盖它。这种保护允许在电池内使用锂金属电极,这既增加了存储容量,又不会引发风险。这种改善可能使电动汽车的续航里程延长2倍。
 

  在小范围内,这一突破可能会增加电池容量,提高电池系统效率。但是,如果这些技术都能被应用在电动汽车上,那么这不仅仅是对技术的轻微改进。电池容量和续航里程是目前能源革命的致命弱点,尽管它使电动汽车成为化石燃料汽车之后的第二大动力车型。因此,这一发展不仅能极大地推动电动汽车技术的发展,它还可能最终对环境和气候变化进程的持续努力产生决定性影响。如果电动汽车成为道路上的主要交通工具,那么温室气体排放将大大减少,从而提高我们在地球上继续生存的机会。

产品相关推荐