Co je lepší, lithiová baterie, grafenová baterie nebo olověná baterie?

S popularitou elektrických vozidel stále více lidí začíná věnovat pozornost baterii. Baterie je úložištěm energie pro elektromobily. Elektromobily při nabíjení přeměňují elektrickou energii na chemickou a ukládají ji do baterie. Při používání elektrických vozidel motor přeměňuje chemickou energii v baterii na mechanickou energii, takže elektromobily mohou jezdit po silnici. Vzhledem k tomu, že baterie je zdrojem energie pro elektromobily, jaké druhy baterií se v současné době používají v elektrických vozidlech a která baterie je lepší?

Po rychlém rozvoji elektrických vozidel v posledních letech se baterie používané v elektrických vozidlech dělí především na lithiové baterie, grafenové baterie a olověné baterie. Co je lepší, lithiové baterie, grafenové baterie a olověné baterie,

Porovnání lithiové baterie, grafenové baterie a olověné baterie

一、 Výhody a nevýhody lithiové baterie

1. Hustota energie je vysoká a její objemová hustota energie a hmotnostní hustota energie může dosáhnout 450 W. h/dm3 a 150W. h/kg a stále se zvyšují.

2. Průměrné výstupní napětí je vysoké (asi 3,6 V), což je trojnásobek napětí Ni Cd a Ni l baterií.

3. Vysoký výstupní výkon.

4. Samovybíjení je malé, méně než 10 % za měsíc, méně než polovina Ni Cd a Ni Ml.

5. Bez paměťového efektu jako Ni Cd a Ni MH baterie je výkon cyklu vynikající.

6. Lze jej rychle nabíjet a vybíjet a kapacita může dosáhnout více než 80 % jmenovité kapacity při nabíjení při 1C.

7. Vysoká účinnost nabíjení, v podstatě 100% po prvním cyklu.

8. Rozsah provozních teplot je široký, -30~+45 ℃. Se zlepšením elektrolytu a kladné elektrody se očekává její rozšíření na -40~+70 ℃ a nízká teplota může být rozšířena na -60 ℃.

9. Nevyžaduje žádnou údržbu.

10. Je „šetrný“ k životnímu prostředí a nazývá se zelená baterie.

11. Dlouhá životnost, 100% DOD lze nabíjet a vybíjet více než 900krát; Při použití nabíjení a vybíjení v malé hloubce (30% DOD) počet cyklů přesáhl 5000.

Nevýhody lithiové baterie

1. Cena je vysoká, hlavně kvůli vysoké ceně katodového materiálu LiC002. S neustálým vývojem katodové technologie mohou být LiMn204, LiFeP04 atd. použity jako katoda, od čehož se očekává, že výrazně sníží náklady na lithium-iontové baterie;

2. Musí existovat speciální ochranný obvod, aby se zabránilo přebití nebo nadměrnému vybití;

3. Kompatibilita s běžnými bateriemi je špatná, protože lithium-iontové baterie lze vyměnit pouze při použití tří běžných baterií (3,6V).


二、 Výhody a nevýhody grafenové baterie


Grafenová baterie: Grafenová baterie je voštinový planární film tvořený atomy uhlíku způsobem sp2 hybridizace. Je to kvazi dvourozměrný materiál s pouze jednou tloušťkou atomové vrstvy, proto se také nazývá monoatomický vrstvový grafit. Nová energetická baterie je vyvinuta na základě rychlého a velkého kyvadlového pohybu lithiových iontů mezi grafenovým povrchem a elektrodou.

1. Kapacita úložiště energie je trojnásobná oproti nejlepšímu produktu na současném trhu. Měrná energie lithiové baterie (podle nejpokročilejších) je 180 Wh/kg, zatímco měrná energie grafenové baterie je více než 600 Whkg.

2. Elektromobil poháněný touto baterií ujede maximálně 1000 kilometrů a doba nabíjení je kratší než 8 minut.

3. Dlouhá životnost. Její životnost je čtyřikrát delší než u tradičních hydrogenovaných baterií a dvakrát delší než u lithiových baterií.

4. Nízká hmotnost. Charakteristiky grafenu mohou snížit hmotnost baterie na polovinu tradiční baterie, což může zlepšit účinnost stroje, který nabíjí baterii.

5. Grafen má více výhod než tradiční baterie. Jeho životnost je dvakrát delší než u lithiových baterií a čtyřikrát delší než u baterií hydrogenovaných.

6. Má vyšší rychlost nabíjení a je odolnější než lithiová baterie při vysoké teplotě.


Nevýhody grafenové baterie:

1. V současné době ředění grafitu nedospělo do praktického stadia a k sériové výrobě je ještě dlouhá cesta.

2. Tyto grafenové baterie na trhu nejsou čistě grafenové baterie. Jsou jen dopovány některými technologiemi souvisejícími s grafenem na bázi lithiových baterií. Ve srovnání s tradičními lithiovými bateriemi je zlepšení výkonu, které přinášejí, jen malé. Kromě toho jsou náklady na grafen velmi vysoké a jeho výrobní proces je také velmi vysoký. Výrobní proces grafenové baterie stále není dostatečně vyspělý. V současné době je pouze v laboratorním stadiu a nemůže dosáhnout úrovně sériové výroby.

3. Nekompatibilní charakteristiky procesu. To znamená, že nadměrný specifický povrch grafenu přinese mnoho procesních problémů s disperzí a homogenizací suspenze stávajících lithium-iontových baterií. Pokud bude proces přizpůsobení továrny na baterie vyčerpán a nebude dostatek prostoru pro zisk poháněný průlomovým pokrokem v ukazatelích výkonu, kdo je ochoten tuto technologii použít? Povrchové vlastnosti grafenu jsou značně ovlivněny chemickým stavem a existuje mnoho problémů se stabilitou šarže, životností cyklu atd., které v současnosti nemohou splnit podrobné požadavky na výrobu lithiových baterií.


三、 Výhody a nevýhody olověných baterií

Olověná baterie je druh baterie, jejíž kladné a záporné póly jsou vyrobeny převážně z olova a jeho oxidů a elektrolytem je roztok kyseliny sírové. Když se olověný akumulátor vybije, hlavní složkou kladného pólu je oxid olovnatý a hlavní složkou záporného pólu je olovo; Během nabíjení jsou hlavními složkami kladných a záporných elektrod síran olovnatý.

Výhody olověného akumulátoru

1. Levná cena: Olověná baterie je velmi levná kvůli nízkým výrobním nákladům, jednoduchému výrobnímu procesu a nízké ceně surovin. Použitou olověnou baterii lze navíc recyklovat, takže při příští výměně baterie lze starou baterii vyměnit za novou a část hotovosti kompenzovat, čímž se sníží pořizovací náklady.

2. Vysoký bezpečnostní výkon: Stabilita olověného akumulátoru je velmi dobrá, i když je během používání nabíjen dlouhou dobu, nedojde k výbuchu ani jiným problémům a bezpečnostní výkon olověného akumulátoru je vysoký.

3. Opravitelné: Přestože olověná baterie může během používání krystalizovat nebo sířit, lze ji opravit a lze ji používat po určitou dobu po opravě, takže olověná baterie je opravitelná, na rozdíl od lithiové baterie, kterou nelze opravit po opravě. nastanou problémy.


Nevýhody olověných akumulátorů:

1. Velký objem a velká hmotnost: výrobní proces olověných baterií je problém. Pokud má být kapacita olověných akumulátorů zvýšena, potřebuje větší objem a hmotnost se stane těžší, takže je nepohodlné se pohybovat.

2. Krátká životnost: Olověná baterie se nabije a vybije asi 300-350krát a lze ji normálně používat asi 2-3 roky.

3. Znečištění životního prostředí: Přestože se kadmium již nepoužívá v olověných bateriích, bude stále způsobovat znečištění životního prostředí, jako je znečištění vody a půdy.

Závěr: Na základě výše uvedeného srovnání podmínek má lithiová baterie více výhod než grafenová baterie a olověná baterie, pokud jde o vyspělost technologie výzkumu a vývoje, výrobní náklady, tržní ekonomické přínosy a ochranu životního prostředí.