Čo je lepšie, lítiová batéria, grafénová batéria alebo olovená batéria?

S popularitou elektrických vozidiel čoraz viac ľudí začína venovať pozornosť batérii. Batéria je skladom energie elektrických vozidiel. Elektromobily pri nabíjaní premieňajú elektrickú energiu na chemickú energiu a ukladajú ju do batérie. Pri používaní elektrických vozidiel motor premieňa chemickú energiu v batérii na mechanickú energiu, takže elektrické vozidlá môžu jazdiť po ceste. Keďže batéria je zdrojom energie elektrických vozidiel, aké druhy batérií sa v súčasnosti používajú v elektrických vozidlách a ktorá batéria je lepšia?

Po rýchlom vývoji elektrických vozidiel v posledných rokoch sa batérie používané v elektrických vozidlách delia najmä na lítiové batérie, grafénové batérie a olovené batérie. Čo je lepšie, lítiové batérie, grafénové batérie a olovené batérie,

Porovnanie lítiovej batérie, grafénovej batérie a olovenej batérie

一、 Výhody a nevýhody lítiovej batérie

1. Hustota energie je vysoká a jej objemová hustota energie a hustota energie hmotnosti môžu dosiahnuť 450 W. h/dm3 a 150W. h/kg a stále sa zvyšujú.

2. Priemerné výstupné napätie je vysoké (približne 3,6 V), čo je 3-násobok napätia Ni Cd a Ni l batérií.

3. Vysoký výstupný výkon.

4. Samovybíjanie je malé, menej ako 10 % za mesiac, menej ako polovica Ni Cd a Ni Ml.

5. Bez pamäťového efektu, akým sú batérie Ni Cd a Ni MH, je výkon cyklu vynikajúci.

6. Môže sa nabíjať a vybíjať rýchlo a kapacita môže dosiahnuť viac ako 80% nominálnej kapacity pri nabíjaní 1C.

7. Vysoká účinnosť nabíjania, v podstate 100% po prvom cykle.

8. Rozsah prevádzkových teplôt je široký, -30~+45 ℃. So zlepšením elektrolytu a kladnej elektródy sa očakáva rozšírenie na -40~+70 ℃ a nízka teplota sa môže predĺžiť na -60 ℃.

9. Nevyžaduje sa žiadna údržba.

10. Je „šetrný“ k životnému prostrediu a nazýva sa zelená batéria.

11. Dlhá životnosť, 100% DOD je možné nabíjať a vybíjať viac ako 900-krát; Pri použití nabíjania a vybíjania v malej hĺbke (30% DOD) počet cyklov prekročil 5000.

Nevýhody lítiovej batérie

1. Náklady sú vysoké, hlavne kvôli vysokej cene katódového materiálu LiC002. S neustálym vývojom katódovej technológie môžu byť LiMn204, LiFeP04 atď. použité ako katóda, od čoho sa očakáva, že výrazne zníži náklady na lítium-iónové batérie;

2. Musí existovať špeciálny ochranný obvod, aby sa zabránilo prebitiu alebo nadmernému vybitiu;

3. Kompatibilita s bežnými batériami je slabá, pretože lítium-iónové batérie je možné vymeniť len pri použití troch bežných batérií (3,6V).


二、 Výhody a nevýhody grafénovej batérie


Grafénová batéria: Grafénová batéria je voštinový planárny film tvorený atómami uhlíka spôsobom sp2 hybridizácie. Je to kvázi dvojrozmerný materiál s iba jednou hrúbkou atómovej vrstvy, preto sa nazýva aj monoatomický vrstvový grafit. Nová energetická batéria je vyvinutá na základe rýchleho a veľkého kyvadlového pohybu lítiových iónov medzi grafénovým povrchom a elektródou.

1. Kapacita zásobníka energie je trikrát vyššia ako najlepší produkt na súčasnom trhu. Špecifická energia lítiovej batérie (podlieha najpokročilejšej) je 180 Wh/kg, zatiaľ čo špecifická energia grafénovej batérie je viac ako 600 Whkg.

2. Elektromobil poháňaný touto batériou dokáže prejsť maximálne 1000 kilometrov a doba nabíjania je kratšia ako 8 minút.

3. Dlhá životnosť. Jeho životnosť je štyrikrát dlhšia ako pri tradičnej hydrogenovanej batérii a dvojnásobná oproti lítiovej batérii.

4. Nízka hmotnosť. Charakteristiky grafénu môžu znížiť hmotnosť batérie na polovicu tradičnej batérie, čo môže zlepšiť účinnosť stroja, ktorý nabíja batériu.

5. Grafén má viac výhod ako tradičné batérie. Jeho životnosť je dvojnásobná oproti lítiovým batériám a štvornásobná oproti hydrogenovaným batériám.

6. Má vyššiu rýchlosť nabíjania a je odolnejšia ako lítiová batéria pri vysokej teplote.


Nevýhody grafénovej batérie:

1. V súčasnosti riedenie grafitu nedosiahlo praktickú fázu a do masovej výroby je ešte dlhá cesta.

2. Tieto grafénové batérie na trhu nie sú čisté grafénové batérie. Sú len dopované niektorými technológiami súvisiacimi s grafénom na báze lítiových batérií. V porovnaní s tradičnými lítiovými batériami je zlepšenie výkonu, ktoré prinášajú, len malé. Okrem toho sú náklady na grafén veľmi vysoké a jeho výrobný proces je tiež veľmi vysoký. Výrobný proces grafénovej batérie stále nie je dostatočne vyspelý. V súčasnosti je len v laboratórnom štádiu a nemôže dosiahnuť úroveň sériovej výroby.

3. Nekompatibilné charakteristiky procesu. To znamená, že nadmerná špecifická povrchová plocha grafénu prinesie veľa procesných problémov pri disperzii a homogenizácii suspenzie existujúcich lítium-iónových batérií. Ak bude proces úpravy továrne na batérie vyčerpaný a nebude dostatok priestoru na zisk poháňaný prelomovým pokrokom v ukazovateľoch výkonu, kto je ochotný použiť túto technológiu? Povrchové charakteristiky grafénu sú výrazne ovplyvnené chemickým stavom a existuje veľa problémov so stabilitou šarže, životnosťou cyklu atď., Ktoré v súčasnosti nemôžu spĺňať podrobné požiadavky na výrobu lítiových batérií.


三、 Výhody a nevýhody olovených batérií

Olovená batéria je druh batérie, ktorej kladné a záporné póly sú vyrobené hlavne z olova a jeho oxidov a elektrolytom je roztok kyseliny sírovej. Keď sa olovená batéria vybije, hlavnou zložkou kladného pólu je oxid olovnatý a hlavnou zložkou záporného pólu je olovo; Počas nabíjania sú hlavnými zložkami kladných a záporných elektród síran olovnatý.

Výhody olovenej batérie

1. Lacná cena: Olovená batéria je veľmi lacná z dôvodu nízkych výrobných nákladov, jednoduchého výrobného procesu a nízkej ceny surovín. Okrem toho je možné použitú olovenú batériu recyklovať, takže pri ďalšej výmene batérie možno starú batériu vymeniť za novú a časť hotovosti kompenzovať, čím sa znížia obstarávacie náklady.

2. Vysoký bezpečnostný výkon: stabilita olovenej batérie je veľmi dobrá, aj keď je počas používania dlho nabíjaná, nedôjde k výbuchu a iným problémom a bezpečnostný výkon olovenej batérie je vysoký.

3. Opraviteľné: Aj keď môže olovená batéria počas používania kryštalizovať alebo síriť, je možné ju opraviť a po oprave ju možno určitý čas používať, takže olovená batéria je opraviteľná, na rozdiel od lítiovej batérie, ktorú nie je možné opraviť po oprave. nastanú problémy.


Nevýhody olovenej batérie:

1. Veľký objem a veľká hmotnosť: výrobný proces olovených batérií je problém. Ak sa má zvýšiť kapacita olovených akumulátorov, potrebuje väčší objem a hmotnosť sa stane ťažšou, takže je nepohodlné sa pohybovať.

2. Krátka životnosť: Olovená batéria sa nabíja a vybíja približne 300-350-krát a môže sa normálne používať približne 2-3 roky.

3. Znečistenie životného prostredia: Hoci sa kadmium už nepoužíva v olovených batériách, stále spôsobí znečistenie životného prostredia, ako je znečistenie vody a pôdy.

Záver: Na základe vyššie uvedeného porovnania podmienok má lítiová batéria viac výhod ako grafénová batéria a olovená batéria z hľadiska vyspelosti technológie výskumu a vývoja, výrobných nákladov, trhových ekonomických výhod a ochrany životného prostredia.