Hvad er bedre, lithiumbatteri, grafenbatteri eller bly-syrebatteri?

Med elbilernes popularitet begynder flere og flere mennesker at være opmærksomme på batteriet. Batteriet er energilageret for elektriske køretøjer. Elektriske køretøjer omdanner elektrisk energi til kemisk energi, når de oplades, og opbevarer den i batteriet. Ved brug af elbiler omdanner motoren den kemiske energi i batteriet til mekanisk energi, så elbiler kan køre på vejen. Da batteriet er strømkilden til elektriske køretøjer, hvilke slags batterier bruges i øjeblikket i elektriske køretøjer, og hvilket batteri er bedre?

Efter den hurtige udvikling af elektriske køretøjer i de seneste år, er batterierne, der bruges i elektriske køretøjer, hovedsageligt opdelt i lithium-batterier, grafen-batterier og bly-syre-batterier. Hvad er bedre, lithium-batterier, grafen-batterier og bly-syre-batterier,

Sammenligning af lithiumbatteri, grafenbatteri og bly-syrebatteri

一、 Fordele og ulemper ved lithiumbatteri

1. Energitætheden er høj, og dens volumenenergitæthed og masseenergitæthed kan nå 450W. h/dm3 og 150W. h/kg, og er stadig stigende.

2. Den gennemsnitlige udgangsspænding er høj (ca. 3,6V), hvilket er 3 gange højere end Ni Cd og Ni l batterier.

3. Høj udgangseffekt.

4. Selvafladning er lille, mindre end 10% pr. måned, mindre end halvdelen af ​​Ni Cd og Ni Ml.

5. Uden hukommelseseffekten som Ni Cd- og Ni MH-batterier er cyklusydelsen overlegen.

6. Den kan oplades og aflades hurtigt, og kapaciteten kan nå mere end 80 % af den nominelle kapacitet, når den oplades ved 1C.

7. Høj opladningseffektivitet, stort set 100 % efter den første cyklus.

8. Driftstemperaturområdet er bredt, -30~+45 ℃. Med forbedringen af ​​elektrolyt og positiv elektrode forventes den at blive udvidet til -40~+70 ℃, og den lave temperatur kan forlænges til -60 ℃.

9. Ingen vedligeholdelse nødvendig.

10. Det er "venligt" over for miljøet og kaldes grønt batteri.

11. Lang levetid, 100% DOD kan oplades og aflades mere end 900 gange; Ved brug af lav dybde (30 % DOD) opladning og afladning har antallet af cyklusser overskredet 5000.

Ulemper ved lithium batteri

1. Omkostningerne er høje, primært på grund af den høje pris på katodemateriale LiC002. Med den kontinuerlige udvikling af katodeteknologi kan LiMn204, LiFeP04 osv. bruges som katode, hvilket forventes at reducere prisen på lithium-ion-batterier kraftigt;

2. Der skal være et særligt beskyttelseskredsløb for at forhindre overopladning eller overafladning;

3. Kompatibiliteten med almindelige batterier er dårlig, fordi lithium-ion-batterier kun kan udskiftes, når der bruges tre almindelige batterier (3,6V).


二、 Fordele og ulemper ved grafenbatteri


Graphene batteri: Grafen batteri er en honeycomb plan film dannet af kulstofatomer i vejen for sp2 hybridisering. Det er et kvasi todimensionelt materiale med kun én atomart lagtykkelse, så det kaldes også monoatomisk laggrafit. Et nyt energibatteri er udviklet baseret på den hurtige og store shuttle-bevægelse af lithium-ioner mellem grafenoverflade og elektrode.

1. Strømlagringskapaciteten er tre gange så høj som det bedste produkt på markedet i øjeblikket. Den specifikke energi for et lithiumbatteri (med forbehold for de mest avancerede) er 180wh/kg, mens den specifikke energi for et grafenbatteri er mere end 600whkg.

2. Det elektriske køretøj, der drives af dette batteri, kan højst køre 1000 kilometer, og dets opladningstid er mindre end 8 minutter.

3. Lang levetid. Dens levetid er fire gange så lang som et traditionelt hydrogeneret batteri og det dobbelte af et lithiumbatteri.

4. Let vægt. Karakteristikaene ved grafen kan reducere batteriets vægt til halvdelen af ​​det traditionelle batteri, hvilket kan forbedre effektiviteten af ​​maskinen, der belaster batteriet.

5. Grafen har flere fordele end traditionelle batterier. Dens levetid er dobbelt så lang som for lithium-batterier og fire gange så lang som hydrogenerede batterier.

6. Det har hurtigere opladningshastighed og er mere holdbart end lithiumbatteri under høj temperatur.


Ulemper ved grafenbatteri:

1. På nuværende tidspunkt har grafitfortyndingen ikke nået det praktiske stadie, og der er stadig lang vej til masseproduktion.

2. Disse grafenbatterier på markedet er ikke rene grafenbatterier. De er bare dopet med nogle grafen-relaterede teknologier på basis af lithium-batterier. Sammenlignet med traditionelle lithium-batterier er ydelsesforbedringen kun en lille smule. Derudover er prisen på grafen meget høj, og dens fremstillingsproces er også meget høj. Fremstillingsprocessen for grafenbatteri er stadig ikke moden nok. På nuværende tidspunkt er det kun i laboratoriestadiet og kan ikke nå niveauet for masseproduktion.

3. Inkompatible procesegenskaber. Det vil sige, at det overdrevne specifikke overfladeareal af grafen vil medføre en masse procesproblemer til spredning og opslæmningshomogenisering af eksisterende lithium-ion-batterier. Hvis batterifabriksjusteringsprocessen vil være opbrugt, og der ikke er nok overskudsplads drevet af banebrydende fremskridt i præstationsindikatorer, hvem er så villig til at bruge denne teknologi? Overfladeegenskaberne af grafen er stærkt påvirket af den kemiske tilstand, og der er mange problemer med batchstabilitet, cykluslevetid osv., som ikke kan opfylde de detaljerede krav til lithiumbatteriproduktion på nuværende tidspunkt.


三、 Fordele og ulemper ved bly-syre batteri

Blysyrebatteri er en slags batteri, hvis positive og negative poler hovedsageligt er lavet af bly og dets oxider, og elektrolytten er svovlsyreopløsning. Når bly-syre-batteriet aflades, er hovedkomponenten af ​​den positive pol blydioxid, og hovedkomponenten af ​​den negative pol er bly; Under opladning er hovedkomponenterne i positive og negative elektroder blysulfat.

Fordele ved bly-syre batteri

1. Billig pris: Blysyrebatteriet er meget billigt på grund af dets lave fremstillingsomkostninger, enkle fremstillingsproces og lave råvarepris. Derudover kan det brugte bly-syre-batteri genbruges, så næste gang batteriet udskiftes, kan det gamle batteri udskiftes med et nyt, og en del af kontanterne kan modregnes, hvilket reducerer indkøbsomkostningerne.

2. Høj sikkerhedsydelse: Blysyrebatteriets stabilitet er meget god, selvom det er opladet i lang tid under brug, vil der ikke blive fundet nogen eksplosion og andre problemer, og blysyrebatteriets sikkerhedsydelse er høj.

3. Reparerbart: Selvom blybatteriet kan krystallisere eller svovle under brug, kan det repareres og kan bruges i en periode efter reparation, så blybatteriet kan repareres, i modsætning til lithiumbatteriet, som ikke kan repareres efter der opstår problemer.


Ulemper ved bly-syre batteri:

1. Stort volumen og tung vægt: fremstillingsprocessen af ​​bly-syre batterier er et problem. Hvis kapaciteten på bly-syre-batterier skal øges, har den brug for større volumen, og vægten bliver tungere, hvilket gør det ubelejligt at flytte.

2. Kort levetid: Blybatteriet oplades og aflades ca. 300-350 gange, og kan normalt bruges i ca. 2-3 år.

3. Miljøforurening: Selvom cadmium ikke længere bruges i bly-syre-batterier, vil det stadig forårsage miljøforurening, såsom vandforurening og jordforurening.

Konklusion: Baseret på ovenstående sammenligning af forhold har lithiumbatterier flere fordele end grafenbatterier og blysyrebatterier med hensyn til modenhed af F&U-teknologi, fremstillingsomkostninger, markedsøkonomiske fordele og miljøbeskyttelse.