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鋰離子電池能量密度提高50%

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2021年09月12日  

一種新型鋰離子電池可以存儲更多能量,超過以前的型號,同時,性能很好,適應高溫。它可以證明是有價值的,可用于混合動力汽車和電動汽車,這種用途的高密度電池通常會有安全風險。


萊頓能源公司(LeydenEnergy)使用一種石墨集電器和鈉酰亞胺(sodiumimide),用于電池電解質中。這些材料使電池壽命更長,可承受更高的溫度;萊頓公司一直拒絕討論,它如何實現更高的能量密度。


這家公司表示,這種電池能量密度為每千克225瓦時。這屬于高端范圍的筆記本電池,大約高于鋰離子電池50%,就是電動汽車使用的那種。這家有四年歷史的新創公司,希望看到它的電池用于平板電腦制造商,就在今年晚些時候,萊頓公司總裁阿卡帕特爾(AakarPatel)說。


鋰離子電池廣泛用于消費類電子產品,但要改變設計,以確保它們性能安全,用于電動汽車或混合動力汽車。汽車制造商通常不得不使用密度較低的電池,并利用電子裝置和冷卻系統,以確保電池單元不會運行太熱。例如,特斯拉汽車公司(TeslaMotors)使用的電池就類似那些見于筆記本電腦中的,可用以驅動婁德斯達(Roadster)敞篷跑車。這家公司采用液體冷卻和熱量管理電子裝置和軟件,防止過熱和其他問題。


陰極材料如鋰鐵磷酸鹽(lithium-ironphosphate)有時用于電動汽車電池,因為它能夠承受高溫。要權衡的是,它具有相對較低的能量密度,約每千克140瓦時。


萊頓公司的重點是電解質和集電器,因為這兩者會影響陰極和陽極的性能,有助于確定電池的壽命和穩定性,帕特爾說。結果是電池性能很好,溫度可高達60℃,他補充道。


萊頓公司的電池取代了六氟磷酸鋰(lithiumhexafluorophosphate),這是鋰離子電池的一個組成部分,替代品是鈉亞胺(sodiumimide)。與六氟磷酸鋰不同,它不與水反應,在電池內,這種反應會大大降低電池的使用壽命。六氟磷酸鋰也會開始分解,在室溫下失去效力,這更明顯的是溫度達到55℃的時候。酰亞胺鈉在較高溫度下不會分解。


但鈉酰亞胺會有麻煩,會腐蝕鋁集電器,這種集電器通常見于電池單元。石墨可以做一個很好的替代品,因為它不會受到這種攻擊。他說:關鍵進展有關萊頓公司而言不是電解質。他們神奇的是,他們沒有使用鋁做集電器,溫卡特斯里尼瓦桑(VenkatSrinivasan)說,他是勞倫斯伯克利國家實驗室(LawrenceBerkeleyNationalLaboratory)的科學家,一直在留意這家公司的技術。這種變化使他們可以改變電解質。


帕特爾說,電池可以使用空氣冷卻,而不是液體冷卻,這會使它們更便宜,更輕便。這家公司也在開發電池管理電子裝置和軟件,以防止充電過多或充電不足,這些問題會影響電池壽命,他說。萊頓公司最近接收到296萬美元的撥款,是來自加利福尼亞州的一個項目,就是每月生產10個汽車電池組。


萊頓的電池技術表現出非常現實的優越性,有關汽車電池組,表現在熱管理、生命周期性能和能量密度上,布賴恩威絲曼(BrianWismann)說,他是布拉默公司(Brammo)產品開發總監,這家公司正在開發電動摩托車,有興趣使用萊頓公司的技術。


萊頓公司的新技術將首先出現在筆記本電腦電池中。這家公司稱,這些電池將達到1000多次充放電循環,可比較300次循環的常規筆記本電池,而且有三年保修,而不是通常的一年保修。



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