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电动汽车用锂离子的最新发展

朝向电动汽车的举动对于脱碳交通符合减少和逆转气候变化的承诺至关重要。最近通过监管目标驱动的电气化运输的采用增加,政府热衷于符合其环境目标的政策和补贴。

图片来源:asharkyu / Shutterstock.com

技术进步降低了成本,但仍有改进的余地。用于电动车辆(EVS)的现有电池沉重,昂贵,需要很长时间才能充电。因此,研究正在进行更好的电流技术,进一步增加EVS的采用。

电流锂离子技术

锂电池目前主导着电动汽车市场,用于汽车、公共汽车、卡车和船只。

充电时,带正电的锂离子被带在液体电解质中,通过隔板从正极带至负极。这项技术已经成熟,而且仍在大量投资,这意味着它将在未来很长一段时间内保持其主要参与者的地位。

擅长该技术是,它可以从一些改进中受益,以确保它符合运输选项范围的不同性能特征。为每个应用程序剪裁电池化学和电池设计可能是钥匙。

热管理策略、模块化和电池-电池组设计以及材料轻量化在电池组的设计中发挥着重要作用,热管理在锂离子电池的安全运行中起着关键作用。目前正在探索各种热管理方案,包括空气、液体和制冷剂冷却方法。

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电池技术最活跃的研究领域是负极,阴极,特别是它的材料。合适的材料可以提高能量密度,从而延长电动汽车的电池寿命。最有前途的材料是钴和镍。欧洲杯足球竞彩

有一种趋势,电池在阴极含有大量的层状镍,产生NMC或镍锰钴氧化物阴极,或镍钴铝氧化物,NCA。更高的镍含量意味着更多的能量存储,增加能量密度,从而使电池寿命更长,电动汽车续航里程更长。

虽然这些材料已经被松下欧洲杯足球竞彩和特斯拉成功商业化,但并不是所有的应用都适用。钴也很昂贵,而且在刚果民主共和国等地区,钴的开采存在争议,世界上大部分钴都在刚果民主共和国。

因此,由德克萨斯大学的研究人员开发了一种无钴的锂离子电池。阴极具有高水平的镍 - 约89% - 并且不会遭受通常与除去钴的缓慢充电/放电。

其他正极材料也在研究之中,包欧洲杯足球竞彩括磷酸铁锂或LFP。近年来,人们对LFP的兴趣显著增加,而且在低成本汽车和中国的电动公交车上已经很受欢迎。更多的研究可以加速进一步的增长。

固态电池

基于锂的固态电池作为有前途的替代方案出现;预计这些电池将在常规锂离子电池的一部分中保持相同的体积和电荷的相当多的能量。

这些电池使用固体电解质,如陶瓷或固体聚合物,而不是传统电池中的液体。使用这项技术可以使电池体积更小,能量密度更高,寿命更长,安全性更好。

固态电池具有很大的潜力;基于美国的量子景观已发表显示锂的多层电池电池的数据能够循环接近800次,以90%的容量保持。我们仍在等待由固态电池技术支持的第一个商用EV,但中国公司NIO在2022年底之前承诺具有这种技术的型号。

结论

目前李离子电池的主导地位很少有可靠的威胁;最可能的替代方案是基于锂的固态电池技术和该区域的研究正在加速。然而,没有其他替代技术具有相同的成熟程度,也不能提供足够的性能,使技术成为可行的替代品。

参考资料及进一步阅读

电动汽车电池技术和专利:竞争锂离子电池皇冠的新技术,当前的-https://www.current-news.co.uk/blogs/ev-battery-tech-and-patenting-a-look-at-the-new-technologies-vying-for-li-ions-crown.访问1英石2021年7月。

荷兰,A。(2021)电动车辆锂离子电池2021-2031,IDTechEx-https://www.idtechex.com/en/research-reporties-for-electric-vehicles-2021-2031/814.访问1英石2021年7月。

Levy, N.(2020)新型无钴锂离子电池在不牺牲性能的情况下降低成本,UTNews-https://news.utexas.edu/2020/07/14/new-cobalt-free-lithium-ion-battery-reduces-costs-without-sacrificing-performance/.访问1英石2021年7月。

未来的电池,即将到来:充电在几秒内,最后一个月,通过空气供电,pocket - lint网站-https://www.pocket-lint.com/gadgets/news/130380-future-batteries-coming-soon-charge-in-seconds-last-months-and-power-over-the-air.访问1英石2021年7月。

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Kerry Taylor-Smith

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Kerry Taylor-Smith

克里自2016年以来一直是自由撰稿人,编辑和校对家,专门从事科学和健康有关的科目。欧洲杯线上买球她在浴室大学拥有自然科学学位,位于英国。欧洲杯线上买球

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  • 美国心理学协会

    Taylor-Smith,克里。(2021年,05年7月)。电动汽车用锂离子的最新发展。AZoM。于2021年8月27日从//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=20549检索。

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    Taylor-Smith,克里。《电动汽车锂离子的最新发展》。AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=20549。(2021年8月27日生效)。

  • 哈佛大学

    Taylor-Smith,克里。2021。电动汽车用锂离子的最新发展.Azom,查看了2021年8月27日,//www.wireless-io.com/article.aspx?articled=20549。

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