转向电动汽车对人类至关重要运输符合承诺减少并逆转气候变化。采用电气化运输增加了近年来,受监管的目标,从政府政策和补贴热衷于满足他们的环保目标。
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技术进步降低了成本,但仍有改进的余地。现有的电动汽车电池(EVs)重,昂贵的,需要很长时间才能充电。因此,研究当前正在进行更好的技术,进一步增加电动汽车的应用。
目前的锂离子技术
目前锂电池在电动汽车市场,用于汽车、公共汽车、卡车和船只。
当充电时,带正电的锂离子在电解液中进行积极的通过分离器阳极-阴极。这种技术是成熟和投入仍然严重,这意味着它将其作为未来长时期的一个主要参与者的地位。
擅长技术,它可以受益于一些改进,以确保其达到的不同性能特点增加范围的运输选项。裁剪化学电池和电池设计每个应用程序可能是关键。
热管理策略、模块化和cell-to-pack设计和材料轻量化一个重要的角色在电池组的设计,与热管理中扮演着重要角色锂离子电池的安全运行。热管理正在探索各种选项,包括空气、液体和refrigerant-cooled方法。
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电池技术的研究领域最活跃的是负电极,阴极,特别是材料制成的。正确的材料可以提高能量密度,因此延长电动汽车的电池寿命。最有前途的材料是钴和镍。亚博网站下载
有一个趋势的分层的镍电池含有大量阴极导致NMC或镍锰钴氧化物阴极,或镍钴铝氧化物,NCA。镍含量越大意味着更多的能源存储,提高了能量密度导致电池寿命更长和更大范围的电动汽车。
尽管这种材料已经被松下亚博网站下载和特斯拉成功商业化,他们并不适用于所有应用程序。钴也昂贵,其开采是有争议的地区如刚果民主共和国在世界上钴的所在地。
因此,无钴锂电池已经由德克萨斯大学的研究人员开发的。阴极特性高水平的镍- 89%左右,不遭受缓慢充电/放电通常与消除钴。
正在调查其他阴极材料,包括磷亚博网站下载酸亚铁锂或锂离子。近年来兴趣LFP已经显著增加,已经在中国流行的低成本汽车和电动客车。更多的研究可能会进一步加速增长。
固态电池
锂离子固态电池正在成为一个有前途的替代;这些电池将举行更多的能量相同的体积和在传统锂离子电池的时间的一小部分。
这些电池使用固态电解质,如陶瓷液体或固体聚合物,而不是发现在传统的电池。使用这种技术可能导致较小的电池能量密度高,寿命长,更好的安全性。
固态电池有很大的潜力;美国QuantumScape已发表的数据显示,锂离子电池多层细胞有能力周期接近800倍保留90%的能力。我们还在等待第一个商用电动车由固态电池技术,但中国公司Nio承诺模型技术在2022年底。
结论
很少有可信的威胁目前锂电池的主导地位;最可能的选择是锂离子固态电池技术和研究在这一领域正在加速。然而,没有其他替代技术相同级别的成熟,也不能提供足够的性能技术的一种可行的选择。
引用和进一步阅读
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