毛片大全-91久久久久久久-麻豆影音-91视频免费播放-一本色道久久综合亚洲精品按摩-日本中文在线观看-国产三级影院-国产特级毛片aaaaaa-日韩一卡二卡三卡-夜夜嗨av禁果av粉嫩av懂色av-亚洲精品456-国产日韩成人-日韩性生交大片免费看-日韩欧美有码-老头糟蹋新婚少妇系列小说

我國電池材料未來的出路在哪?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年12月22日  

盡管三元材料尤其是高鎳正極材料應用規模還遠沒有達到頂峰,現在考慮三元材料材料的未來,早嗎?動力電池是我國新能源汽車的發展的根基。古人有云:先謀后動,動則必成。看一下本文的核心論點:用于動力鋰電池的鈷和鎳資源將在2030年前后將會出現供不應求的局面,三元材料發展必然是不可持續的;未來新型正極材料必須是優于當前嵌入型正極材料的一種高潛力材料;硅基材料與新型正極材料適配不僅要提高其能量密度,還要大幅度降低鋰離子電池的成本。電動汽車需要動力來源,動力蓄電池的比能量、壽命、安全性和價格,對純電動汽車的發展至關重要,而鋰離子電池具有比能量高、自放電低、壽命長等優點,是目前最具實用價值的電動汽車電池。經過20多年來的科技進步,LIBs的性能得到巨大提升。鋰電池包中比能量密度增加了近3倍,從不到200Wh/L增長到超過700Wh/L。生產成本是原來的3%左右,目前可控制生產成本低于150$/kWh。但這仍然高于美國能源部計劃的100$/kWh的目標。當前功率在50-100KW.h的動力電池重量約為600公斤,體積也要在500L左右。因為現在的鋰電池的能量密度已經接近理論最大值,LIBs的能量密度提升正逐漸變緩。電池市場的快速增長,使LIBs降價更顯得遙不可及。相反的是,在過去的兩年里,鋰電池產量的激增幾乎使鈷的價格幾乎翻了兩番,從每千克22美元生到81美元。市場需求的增大和價格的快速上漲已經鼓勵一些生產商偷工減料,違反環境和安全法規。例如,在中國,石墨礦釋放的粉塵已經損壞了農作物、污染了村莊和飲用水。而在非洲,一些礦主剝削童工,在缺少防毒面具等防護設備,手工開采礦石的小型礦山,通常這么做觸犯法律。包括寶馬在內的一些公司都制定嚴格的政策來督促其鈷供應商,而其它一些電動車生產廠家并不這樣做。這一切最簡單的解決辦法就是開發廉價的常用金屬如鐵和銅的替代類型的電極。在美國亞特蘭大佐治亞理工學院GlebYushin教授及其同事看來,最有希望的替代電極材料(Conversion-typecathodematerials),如銅或鐵的氟化物或者硅。它們通過化學方式儲存鋰,但這項技術仍處于早期階段。要實際應用必須克服穩定性、充電速度和制造方面的問題。GlebYushin教授呼吁材料科學家、工程師和資助機構優先研究和開發基于豐富元素的電極。否則,電動汽車的推廣將在十年內遭受重創。鎳和鈷稀缺且昂貴當前電動汽車的商用電池中,鋰離子被束縛在組成電極的晶體中的微小空隙中(這些被稱為插層電極)。負極通常由石墨制成,正極則由金屬氧化物構成。常見的三元正極材料包括鎳鈷鋁氧化物(NCA,例如LiNi0.8Co0.15Al0.05O2)或鎳鈷錳氧化物(NCM,例如LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2或LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2)。100kg的鋰離子動力電池正極材料通常需要6~12kg的鈷和36~48kg的鎳。而鈷通常是銅和鎳開采的副產品,也需要復雜的工藝與其它金屬分離,大多數礦床僅含有0.003%的鈷金屬,很少有鈷礦藏集中到值得開采的程度。于是盡管地球上存儲的1015噸鈷中,只有107噸可以利用。同樣,全球1015噸鎳儲量中也只有108噸具有商業開采價值。未來電池材料的出路幾何?答案是用常規金屬(鐵、銅)來生產鋰離子電池正極材料。例如鐵不僅價格低廉(低至6美分/kg)而且儲量豐富(760億噸)。因為傳統的富鐵材料(LiFePO4)和富錳材料(LiMnO2或LiMn2O4)在使用中都有各種各樣的缺陷,因此最有希望的替代方案是在電極中使用替換正極材料。銅/鐵氟化物和硅可與鋰離子化學反應來實現鋰的存儲,可以容納比標準正極多六倍的能量。轉換型正極材料的機理:它的電化學轉換反應是一種不同于傳統的鋰離子嵌入/脫出反應的新型儲鋰機制。反應過程中有多個電子轉移,因此基于電化學轉換反應機理的電極材料都具備非常高的理論比容量。這類電極材料主要由過渡金屬的氧化物、硫化物或者氟化物等幾種類型,其中過渡金屬氟化物由于其較強的離子鍵而具備較高的工作電位,比較適合做鋰離子電池的正極材料。其中硅基材料非常適合與之搭配。一旦這兩種材料的成功運用,為電動汽車提供動力的電池可以減少一半,同時成本,重量和體積將減少一半甚至更多。但要實現這一目標,電池研究者們需要研發高性能氟化物材料和更有效的電解質。工程師需要努力開發使用這些材料的設備和工藝。除此之外,轉換型材料制備的電池還有一些缺點,例如電導率低,倍率性能不佳;轉換材料與電解液的副反應嚴重;正、負極SEI膜形成較厚,有電壓滯后現象;電極充電后膨脹收縮比較嚴重。先謀后動替換型材料簡介與嵌入型材料電極相比,充放電過程中轉換型材料和Li結合前后會發生斷鍵和成鍵。Li進而進入FeF2后,Fe-F鍵斷裂后,Li與F重現鍵合生成LiF(TypeA)。[2]圖4.綠色標示元素用在嵌入型材料中;藍色標示元素用在替換材料中;橘黃色標示材料可以在二者中都用。每一種元素內所包含信息是圖內示例所示:第1行代表元素種類,第2行代表元素在地殼中的豐富程度,第3行代表該金屬或者元素在過去五年平均價格,第4和第5行分別代表該元素對環境

相關產品

主站蜘蛛池模板: 欧美黑人xxxⅹ高潮交 | 日皮视频免费看 | 高潮流白浆在线观看 | 日韩性生交大片免费看 | 久久久久久久久久久久久久久久久 | 黑人操亚洲女 | 久久久久久久艹 | 一区二区三区视频免费观看 | 日韩熟女精品一区二区三区 | 国产丰满大乳奶水在线视频 | 精品国内自产拍在线观看视频 | 欧美日韩一区二区三区 | 丁香激情婷婷 | 99国产揄拍国产精品 | 伊人88 | 久久久人妻无码一区二区 | 午夜av免费看 | 精品久久a| 91九色国产| 天天色天天射天天操 | 久草天堂 | 国内一级黄色片 | 福利在线影院 | 亚洲一卡二卡 | av黄色小说 | 久热精品视频在线播放 | 天堂va蜜桃 | 天天久久 | 狠狠爱av | 日韩精品在线视频观看 | 久久夜色精品 | 国产欧美三级 | 国产91丝袜在线播放九色 | 欧洲美一区二区三区亚洲 | 欧美色图1 | 欧美熟妇激情一区二区三区 | 亚洲一区二区日本 | 中文字幕一区二区三区精华液 | xx在线视频 | 亚洲激情在线 | 小辣椒福利视频导航 | 在线欧美| 夜夜嗨aⅴ一区二区三区 | 欧美成人不卡 | 嫩草网站在线观看 | ass极品水嫩小美女ass | 中文字幕一区二区三区又粗 | 亚洲呦呦 | 国产乱码精品一区二区三区忘忧草 | 国产在线视频网址 | 三上悠亚在线一区 | 欧美激情亚洲综合 | 人人操在线播放 | 免费av电影网站 | 日韩精品无码一区二区三区久久久 | 亚洲天堂精品视频 | 97超碰人人模人人人爽人人爱 | 中文字幕亚洲欧美日韩在线不卡 | 成人动漫在线播放 | 欧美日韩国产区 | 国产永久免费观看 | av手机版| 黄色激情四射 | 黄色av网站在线看 | re久久 | 国产又爽又猛又粗的视频a片 | 午夜在线影院 | 国产xxx| 18成人在线观看 | 视色影院 | 午夜久久 | 精品影院| 国产精品一区二区av白丝下载 | 成人福利片| 精品国产欧美日韩 | 91亚洲免费 | 麻豆视频免费在线观看 | 亚洲成人自拍偷拍 | 国产美女在线观看 | 99国产精品一区二区三区 | 午夜精品免费 | 欧美精品一区二区免费 | 岛国二区三区 | 久久这里精品 | 国内三级视频 | 久久久国产免费 | 日本中文字幕视频 | 亚洲综合一二三 | 狠狠狠狠干| 无套白嫩进入乌克兰美女 | 欧美一区二区三区爱爱 | 欧美自拍亚洲 | 香蕉视频黄色 | 精品成人在线视频 | 成人免费av片 | 美女被啪啪 | 一级做a爱 | www.奇米.com| 精品无码一区二区三区蜜臀 |