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3种新型锂电池组正在研发之中,随时会横空出世,改变世界

发表日期:2017-05-02 07:26 点击量:
近几年,电动汽车非常的火热。在车型方面,几乎每一家车企都推出了自己的电动汽车产品,消费者的选择越来越多;在政策方面,牌照、补贴、不限行等利好层出不穷。即便如此,消费者对电动汽车的热情还是非常有限,续航里程短、充电时间长始终是电动汽车无法绕开的问题。而这些问题根源还是在于电池组技术发展缓慢,目前的电池组制约了电动汽车的发展。不过,这种情况或许在几年之内就会得到改善,因为已经有3种新型的锂电池组正在研发之中,随时会横空出世,改变世界。
1、同位素核电池组
同位素核电池组实际上跟核反应(核聚变、核裂变)无关,它是利用放射性同位素的衰变来产生能量的。其最大的特点是寿命长,可达十多 年甚至上百年,在这期间,同位素核电池组不需要充电,就可以持续地释放电能。同位素核电池组最早被用在宇宙飞船上,后来进入了民用领域,为心脏起搏器和人 工心脏提供电力。我国的玉兔号月球车上也用到了国产的同位素核电池组。同位素核电池组要应用到电动汽车上,还需要克服两个问题,一是输出功率小,二是成本 高昂。以阿波罗飞船上的SNAP-27A核电池组为例,它的输出功率仅有63.5W,一天下来输出的电量也不到2kWh,对于电动汽车来说,基本是杯水车 薪。至于成本,据说我国曾经从俄罗斯购买过一块输出功率500mW的同位素核电池组,价格高达3000万元人民币。同位素核电池组一旦取得突破,未来的汽 车都不用加油充电了。显然,核电池组对于电动汽车来说还有点科幻,不过一旦解决了输出功率和成本的问题,电动汽车就可以终身不用充电,一直在路上驰骋,加 油站和充电站都将成为历史。同位素核电池组是真正属于未来的技术,也许50年后它将取代所有其他的电池组,成为我们生活中必不可少的一部分。作为电动汽车 核心部件的电池组,如果有一天真能把以上新技术安全、便宜地运用到商用汽车上,那电动汽车将成为世界汽车的主宰。
2、锂硫电池组
锂硫电池组是锂电池组的一种,它以硫元素作为电池组的正极材料。锂硫电池组的理论能量密度高达1675mAh/g,比石墨烯电池组还要高出不少。国内有厂商把石墨烯材料加入到锂硫电池组中,以改善其性能。在2010年,锂硫电池组就被应用到了太阳能无人机Zephyr中,帮助其完成了连续飞行336小时的壮举。锂硫电池组目前面临的问题是,硫会溶解到电解质溶液当中,形成硫化物,用硫制成的阴极仅仅几周后就会消耗殆尽,从而导致电池组失效。不过,目前国内已经有厂商通过在锂硫电池组中加入石墨烯材料以固定硫阴极,从而解决了这一问题,锂硫电池组距离实用化又近了一步。
3、石墨烯电池组
石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料,具有电阻率极低,电子迁移速度极快的特点。石墨烯电池组,就是利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性开发出的一种新型电池组。世界上的首款石墨烯聚合材料电池组由西班牙Graphenano公司和科尔瓦多大学合作研发,其中Graphenano公司也是世界上第一家以工业规模生产 石墨烯的公司。目前常见的三元锂电池组能量密度在180-200mAh/g,而石墨烯聚合材料电池组的能量密度则可以超过600mAh/g。也就是说,如 果将特斯拉P85上的电池组替换为同等重量的石墨烯电池组,其续航里程将达到约1500km,是原来的3倍。除了能量密度高,石墨烯电池组的充电速度也要 比锂电池组快很多,可以有效解决充电时间长的问题。它的寿命也很长,可以达到锂电池组的2倍。另外,据Graphenano公司表示,石墨烯电池组的性能 超群,但是成本并不高,反而要比锂电池组低77%。采用石墨烯电池组将能够有效降低电动汽车的成本,进而提升市场竞争力。
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