Katera je boljša, litijeva baterija, grafenska baterija ali svinčeno-kislinska baterija?

S priljubljenostjo električnih vozil vse več ljudi začne posvečati pozornost bateriji. Baterija je skladišče energije električnih vozil. Električna vozila med polnjenjem pretvarjajo električno energijo v kemično in jo shranjujejo v bateriji. Pri uporabi električnih vozil motor pretvori kemično energijo v bateriji v mehansko energijo, tako da lahko električna vozila vozijo po cesti. Ker je baterija vir energije električnih vozil, kakšne vrste baterij se trenutno uporabljajo v električnih vozilih in katera baterija je boljša?

Po hitrem razvoju električnih vozil v zadnjih letih so baterije, ki se uporabljajo v električnih vozilih, v glavnem razdeljene na litijeve baterije, grafenske baterije in svinčeno-kislinske baterije. Kaj je boljše, litijeve baterije, grafenske baterije in svinčeno-kislinske baterije,

Primerjava litijeve baterije, grafenske baterije in svinčeno-kislinske baterije

一、 Prednosti in slabosti litijeve baterije

1. Energijska gostota je visoka, njena prostorninska energijska gostota in masna energijska gostota pa lahko dosežeta 450 W. h/dm3 in 150W. h/kg in še vedno naraščajo.

2. Povprečna izhodna napetost je visoka (približno 3,6 V), kar je 3-krat več kot pri baterijah Ni Cd in Nil.

3. Visoka izhodna moč.

4. Samopraznjenje je majhno, manj kot 10 % na mesec, manj kot polovica Ni Cd in Ni Ml.

5. Brez spominskega učinka, kot so baterije Ni Cd in Ni MH, je zmogljivost cikla vrhunska.

6. Hitro ga je mogoče napolniti in izprazniti, zmogljivost pa lahko doseže več kot 80 % nazivne zmogljivosti, ko je napolnjen pri 1C.

7. Visoka učinkovitost polnjenja, v bistvu 100 % po prvem ciklu.

8. Razpon delovne temperature je širok, - 30~+45 ℃. Z izboljšanjem elektrolita in pozitivne elektrode se pričakuje, da se bo razširila na -40~+70 ℃, nizka temperatura pa se lahko podaljša na -60 ℃.

9. Vzdrževanje ni potrebno.

10. Je "prijazen" do okolja in se imenuje zelena baterija.

11. Dolga življenjska doba, 100 % DOD se lahko napolni in izprazni več kot 900-krat; Pri uporabi polnjenja in praznjenja pri majhni globini (30 % DOD) je število ciklov preseglo 5000.

Slabosti litijeve baterije

1. Stroški so visoki, predvsem zaradi visoke cene katodnega materiala LiC002. Z nenehnim razvojem katodne tehnologije je mogoče kot katodo uporabiti LiMn204, LiFeP04 itd., kar naj bi močno znižalo stroške litij-ionskih baterij;

2. Obstajati mora posebno zaščitno vezje, ki preprečuje prekomerno polnjenje ali prekomerno praznjenje;

3. Združljivost z navadnimi baterijami je slaba, saj je litij-ionske baterije možno zamenjati le, če se uporabljajo tri navadne baterije (3,6 V).


二、 Prednosti in slabosti grafenske baterije


Grafenska baterija: Grafenska baterija je satjasti ravninski film, ki ga tvorijo ogljikovi atomi na način sp2 hibridizacije. Je kvazi dvodimenzionalni material z eno samo atomsko plastjo debeline, zato ga imenujemo tudi monoatomski plastni grafit. Nova energetska baterija je razvita na podlagi hitrega in velikega gibanja litijevih ionov med površino grafena in elektrodo.

1. Zmogljivost shranjevanja energije je trikrat večja od trenutno najboljšega izdelka na trgu. Specifična energija litijeve baterije (ob upoštevanju najnaprednejših) je 180wh/kg, medtem ko je specifična energija grafenske baterije več kot 600whkg.

2. Električno vozilo, ki ga poganja ta baterija, lahko prevozi največ 1000 kilometrov, čas polnjenja pa je manj kot 8 minut.

3. Dolga življenjska doba. Njegova življenjska doba je štirikrat daljša od običajne hidrogenirane baterije in dvakrat daljša od litijeve baterije.

4. Majhna teža. Značilnosti grafena lahko zmanjšajo težo baterije na polovico tradicionalne baterije, kar lahko izboljša učinkovitost stroja, ki polni baterijo.

5. Grafen ima več prednosti kot tradicionalne baterije. Njegova življenjska doba je dvakrat daljša od litijevih baterij in štirikrat daljša od hidrogeniranih baterij.

6. Ima hitrejšo hitrost polnjenja in je bolj vzdržljiva kot litijeva baterija pri visoki temperaturi.


Slabosti grafenske baterije:

1. Trenutno redčenje grafita še ni doseglo praktične stopnje in do množične proizvodnje je še dolga pot.

2. Te grafenske baterije na trgu niso čiste grafenske baterije. Samo dopirani so z nekaterimi tehnologijami, povezanimi z grafenom, na osnovi litijevih baterij. V primerjavi s tradicionalnimi litijevimi baterijami je izboljšanje zmogljivosti le malo. Poleg tega so stroški grafena zelo visoki, prav tako je zelo visok postopek njegove izdelave. Proizvodni proces grafenske baterije še vedno ni dovolj zrel. Trenutno je le v laboratorijski fazi in ne more doseči ravni množične proizvodnje.

3. Nezdružljive lastnosti postopka. To pomeni, da bo prekomerna specifična površina grafena povzročila veliko procesnih težav pri disperziji in homogenizaciji gnojevke obstoječih litij-ionskih baterij. Kdo je pripravljen uporabiti to tehnologijo, če bo postopek prilagoditve tovarne baterij izčrpan in ni dovolj prostora za dobiček, ki ga poganja prelomni napredek v kazalnikih uspešnosti? Na površinske lastnosti grafena močno vpliva kemijsko stanje in obstaja veliko težav pri stabilnosti serije, življenjski dobi itd., ki trenutno ne morejo izpolniti podrobnih zahtev proizvodnje litijeve baterije.


三、 Prednosti in slabosti svinčenih baterij

Svinčeno-kislinska baterija je vrsta baterije, katere pozitivni in negativni pol sta v glavnem sestavljena iz svinca in njegovih oksidov, elektrolit pa je raztopina žveplove kisline. Ko se svinčeno-kislinska baterija izprazni, je glavna sestavina pozitivnega pola svinčev dioksid, glavna sestavina negativnega pola pa svinec; Med polnjenjem so glavne komponente pozitivnih in negativnih elektrod svinčev sulfat.

Prednosti svinčenih baterij

1. Poceni cena: Svinčeno-kislinska baterija je zelo poceni zaradi nizkih proizvodnih stroškov, enostavnega postopka izdelave in nizke cene surovin. Poleg tega je možno odsluženo svinčeno-kislinsko baterijo reciklirati, tako da lahko ob naslednji zamenjavi baterije staro baterijo zamenjate z novo in pobotate del denarja, kar zmanjša stroške nakupa.

2. Visoka varnostna učinkovitost: stabilnost svinčeno-kislinske baterije je zelo dobra, tudi če se med uporabo dolgo polni, ne bo prišlo do eksplozije in drugih težav, varnostna učinkovitost svinčeno-kislinske baterije pa je visoka.

3. Popravljivo: čeprav lahko svinčeno-kislinska baterija med uporabo kristalizira ali žvepla, jo je mogoče popraviti in uporabljati še nekaj časa po popravilu, zato je svinčeno-kislinsko baterijo mogoče popraviti, za razliko od litijeve baterije, ki je po popravilu ni več mogoče popraviti. se pojavijo težave.


Slabosti svinčenih baterij:

1. Velika prostornina in velika teža: proizvodni proces svinčenih baterij je težava. Če želite povečati zmogljivost svinčenih baterij, potrebujete večjo prostornino, teža pa bo postala težja, zaradi česar je neudobno premikati.

2. Kratka življenjska doba: svinčeno-kislinska baterija se napolni in izprazni približno 300-350-krat in se lahko običajno uporablja približno 2-3 leta.

3. Onesnaževanje okolja: Čeprav se kadmij ne uporablja več v svinčenih baterijah, bo še vedno povzročal onesnaževanje okolja, kot sta onesnaženje vode in zemlje.

Zaključek: Na podlagi zgornje primerjave pogojev ima litijeva baterija več prednosti kot grafenska baterija in svinčeno-kislinska baterija v smislu zrelosti tehnologije raziskav in razvoja, proizvodnih stroškov, tržnih gospodarskih koristi in varstva okolja.