Alin ang mas mahusay, baterya ng lithium, baterya ng graphene o baterya ng lead-acid?

Sa katanyagan ng mga de-kuryenteng sasakyan, parami nang parami ang nagsisimulang bigyang-pansin ang baterya. Ang baterya ay ang bodega ng imbakan ng enerhiya ng mga de-kuryenteng sasakyan. Ang mga de-kuryenteng sasakyan ay nagko-convert ng electric energy sa chemical energy kapag nagcha-charge at iniimbak ito sa baterya. Kapag gumagamit ng mga de-koryenteng sasakyan, ginagawang mekanikal na enerhiya ng motor ang kemikal na enerhiya sa baterya, upang ang mga de-koryenteng sasakyan ay maaaring tumakbo sa kalsada. Dahil ang baterya ang pinagmumulan ng kuryente ng mga de-kuryenteng sasakyan, Anong mga uri ng baterya ang kasalukuyang ginagamit sa mga de-kuryenteng sasakyan at aling baterya ang mas mahusay?

Matapos ang mabilis na pag-unlad ng mga de-koryenteng sasakyan sa mga nakaraang taon, ang mga bateryang ginagamit sa mga de-koryenteng sasakyan ay pangunahing nahahati sa mga bateryang lithium, mga baterya ng graphene at mga baterya ng lead-acid. Alin ang mas mabuti, mga baterya ng lithium, mga baterya ng graphene at mga baterya ng lead-acid,

Paghahambing ng baterya ng lithium, baterya ng graphene at baterya ng lead-acid

一、 Mga kalamangan at kawalan ng baterya ng lithium

1. Mataas ang density ng enerhiya, at ang density ng enerhiya ng volume at density ng enerhiya ng masa nito ay maaaring umabot sa 450W. h/dm3 at 150W. h/kg ayon sa pagkakabanggit, at tumataas pa rin.

2. Ang average na boltahe ng output ay mataas (mga 3.6V), na 3 beses kaysa sa mga baterya ng Ni Cd at Ni l.

3. Mataas na lakas ng output.

4. Ang self discharge ay maliit, wala pang 10% kada buwan, wala pang kalahati ng Ni Cd at Ni Ml.

5. Kung wala ang epekto ng memorya tulad ng mga baterya ng Ni Cd at Ni MH, ang pagganap ng cycle ay higit na mahusay.

6. Maaari itong ma-charge at ma-discharge nang mabilis, at ang kapasidad ay maaaring umabot ng higit sa 80% ng nominal na kapasidad kapag sisingilin sa 1C.

7. Mataas na kahusayan sa pagsingil, karaniwang 100% pagkatapos ng unang ikot.

8. Malawak ang saklaw ng operating temperatura, - 30~+45 ℃. Sa pagpapabuti ng electrolyte at positibong elektrod, inaasahang lalawak ito sa - 40~+70 ℃, at ang mababang temperatura ay maaaring mapalawak sa - 60 ℃.

9. Walang kinakailangang pagpapanatili.

10. Ito ay "friendly" sa kapaligiran at tinatawag na berdeng baterya.

11. Mahabang buhay ng serbisyo, 100% DOD ay maaaring singilin at ma-discharge nang higit sa 900 beses; Kapag gumagamit ng mababaw na lalim (30% DOD) na pagsingil at pagdiskarga, ang bilang ng mga cycle ay lumampas sa 5000.

Mga disadvantages ng lithium battery

1. Ang gastos ay mataas, higit sa lahat dahil sa mataas na presyo ng cathode material LiC002. Sa patuloy na pag-unlad ng teknolohiya ng katod, ang LiMn204, LiFeP04, atbp. ay maaaring gamitin bilang katod, na inaasahang lubos na mabawasan ang halaga ng mga baterya ng lithium ion;

2. Dapat mayroong espesyal na proteksiyon na circuit upang maiwasan ang labis na singil o overdischarge;

3. Mahina ang compatibility sa mga ordinaryong baterya, dahil ang mga baterya ng lithium ion ay mapapalitan lamang kapag ginamit ang tatlong ordinaryong baterya (3.6V).


二、 Mga kalamangan at kawalan ng baterya ng graphene


Graphene na baterya: Ang Graphene na baterya ay isang honeycomb planar film na nabuo ng mga carbon atom sa paraan ng sp2 hybridization. Ito ay isang quasi two-dimensional na materyal na may isang atomic layer na kapal lamang, kaya tinatawag din itong monoatomic layer graphite. Ang isang bagong baterya ng enerhiya ay binuo batay sa mabilis at malaking shuttle motion ng mga lithium ions sa pagitan ng graphene surface at electrode.

1. Ang kapasidad ng imbakan ng kuryente ay tatlong beses sa pinakamahusay na produkto sa merkado sa kasalukuyan. Ang partikular na enerhiya ng isang lithium na baterya (napapailalim sa pinaka-advanced) ay 180wh/kg, habang ang partikular na enerhiya ng isang graphene na baterya ay higit sa 600whkg.

2. Ang de-koryenteng sasakyan na pinapagana ng bateryang ito ay maaaring tumakbo nang 1000 kilometro nang higit pa, at ang oras ng pag-charge nito ay wala pang 8 minuto.

3. Mahabang buhay ng serbisyo. Ang buhay ng serbisyo nito ay apat na beses kaysa sa tradisyonal na hydrogenated na baterya at dalawang beses kaysa sa lithium na baterya.

4. Banayad na timbang. Ang mga katangian ng graphene ay maaaring mabawasan ang bigat ng baterya sa kalahati ng tradisyonal na baterya, na maaaring mapabuti ang kahusayan ng makina na naglo-load ng baterya.

5. Mas maraming pakinabang ang graphene kaysa sa mga tradisyonal na baterya. Ang buhay ng serbisyo nito ay dalawang beses kaysa sa mga baterya ng lithium at apat na beses kaysa sa mga hydrogenated na baterya.

6. Ito ay may mas mabilis na bilis ng pag-charge at mas matibay kaysa sa lithium na baterya sa ilalim ng mataas na temperatura.


Mga disadvantages ng graphene battery:

1. Sa kasalukuyan, ang pagbabanto ng grapayt ay hindi pa umabot sa praktikal na yugto, at may mahabang paraan pa bago ang mass production.

2. Ang mga graphene na baterya sa merkado ay hindi purong graphene na baterya. Ang mga ito ay doped lamang sa ilang mga teknolohiyang nauugnay sa graphene batay sa mga baterya ng lithium. Kung ikukumpara sa mga tradisyunal na baterya ng lithium, ang pagpapabuti ng pagganap na dala ng mga ito ay kaunti lamang. Bilang karagdagan, ang halaga ng graphene ay napakataas, at ang proseso ng pagmamanupaktura nito ay napakataas din. Ang proseso ng pagmamanupaktura ng graphene na baterya ay hindi pa rin sapat na gulang. Sa kasalukuyan, nasa laboratory stage pa lamang ito at hindi maabot ang antas ng mass production.

3. Hindi tugmang mga katangian ng proseso. Iyon ay, ang labis na tiyak na lugar sa ibabaw ng graphene ay magdadala ng maraming problema sa proseso sa dispersion at slurry homogenization ng mga umiiral na baterya ng lithium ion. Kung ang proseso ng pagsasaayos ng pabrika ng baterya ay mauubos, at walang sapat na espasyo sa kita na hinihimok ng pagsulong ng tagumpay sa mga tagapagpahiwatig ng pagganap, sino ang handang gamitin ang teknolohiyang ito? Ang mga katangian sa ibabaw ng graphene ay lubos na naaapektuhan ng estado ng kemikal, at maraming mga problema sa katatagan ng batch, buhay ng cycle, atbp., na hindi matugunan ang mga detalyadong kinakailangan ng produksyon ng baterya ng lithium sa kasalukuyan.


三、 Mga kalamangan at kawalan ng lead-acid na baterya

Ang lead acid na baterya ay isang uri ng baterya na ang mga positibo at negatibong pole ay pangunahing gawa sa lead at mga oxide nito, at ang electrolyte ay sulfuric acid solution. Kapag ang lead-acid na baterya ay naglalabas, ang pangunahing bahagi ng positibong poste ay lead dioxide, at ang pangunahing bahagi ng negatibong poste ay lead; Sa panahon ng pagsingil, ang mga pangunahing bahagi ng positibo at negatibong mga electrodes ay lead sulfate.

Mga kalamangan ng lead-acid na baterya

1. Murang presyo: Napakamura ng lead-acid na baterya dahil sa mababang gastos sa pagmamanupaktura, simpleng proseso ng pagmamanupaktura at mababang presyo ng hilaw na materyales. Bilang karagdagan, ang ginamit na lead-acid na baterya ay maaaring i-recycle, upang sa susunod na palitan ang baterya, ang lumang baterya ay maaaring mapalitan ng bago, at ang isang bahagi ng cash ay maaaring mabawi, na mabawasan ang halaga ng pagbili.

2. Mataas na pagganap sa kaligtasan: ang katatagan ng lead-acid na baterya ay napakahusay, kahit na ito ay sisingilin nang mahabang panahon habang ginagamit, walang pagsabog at iba pang mga problema ang makikita, at ang kaligtasan ng pagganap ng lead-acid na baterya ay mataas.

3. Repairable: Bagama't ang lead acid na baterya ay maaaring mag-kristal o mag-sulfurize habang ginagamit, maaari itong kumpunihin at magagamit sa loob ng isang panahon pagkatapos ng pagkumpuni, kaya ang lead acid na baterya ay maaaring ayusin, hindi katulad ng lithium na baterya, na hindi na maaaring ayusin pagkatapos. nangyayari ang mga problema.


Mga disadvantages ng lead-acid na baterya:

1. Malaking volume at mabigat na timbang: ang proseso ng pagmamanupaktura ng mga lead-acid na baterya ay isang problema. Kung ang kapasidad ng mga lead-acid na baterya ay tataas, kailangan nito ng mas malaking volume, at ang bigat ay magiging mas mabigat, na ginagawang hindi maginhawang ilipat.

2. Maikling buhay ng serbisyo: Ang baterya ng lead acid ay sinisingil at na-discharge nang humigit-kumulang 300-350 beses, at maaaring gamitin nang halos 2-3 taon nang normal.

3. Polusyon sa kapaligiran: Bagama't hindi na ginagamit ang cadmium sa mga lead-acid na baterya, magdudulot pa rin ito ng polusyon sa kapaligiran, tulad ng polusyon sa tubig at polusyon sa lupa.

Konklusyon: Batay sa paghahambing sa itaas ng mga kondisyon, ang baterya ng lithium ay may higit na mga pakinabang kaysa sa graphene na baterya at lead-acid na baterya sa mga tuntunin ng kapanahunan ng teknolohiya ng R&D, gastos sa pagmamanupaktura, mga benepisyo sa ekonomiya sa merkado at proteksyon sa kapaligiran.