锂离子电池能量密度提高50%

2021-09-12      778 次浏览

一种新型锂离子电池可以存储更多能量,超过以前的型号,同时,性能很好,适应高温。它可以证明是有价值的,可用于混合动力汽车和电动汽车,这种用途的高密度电池通常会有安全风险。


莱顿能源公司(LeydenEnergy)使用一种石墨集电器和钠酰亚胺(sodiumimide),用于电池电解质中。这些材料使电池寿命更长,可承受更高的温度;莱顿公司一直拒绝讨论,它如何实现更高的能量密度。


这家公司表示,这种电池能量密度为每千克225瓦时。这属于高端范围的笔记本电池,大约高于锂离子电池50%,就是电动汽车使用的那种。这家有四年历史的新创公司,希望看到它的电池用于平板电脑制造商,就在今年晚些时候,莱顿公司总裁阿卡帕特尔(AakarPatel)说。


锂离子电池广泛用于消费类电子产品,但要改变设计,以确保它们性能安全,用于电动汽车或混合动力汽车。汽车制造商通常不得不使用密度较低的电池,并利用电子装置和冷却系统,以确保电池单元不会运行太热。例如,特斯拉汽车公司(TeslaMotors)使用的电池就类似那些见于笔记本电脑中的,可用以驱动娄德斯达(Roadster)敞篷跑车。这家公司采用液体冷却和热量管理电子装置和软件,防止过热和其他问题。


阴极材料如锂铁磷酸盐(lithium-ironphosphate)有时用于电动汽车电池,因为它能够承受高温。要权衡的是,它具有相对较低的能量密度,约每千克140瓦时。


莱顿公司的重点是电解质和集电器,因为这两者会影响阴极和阳极的性能,有助于确定电池的寿命和稳定性,帕特尔说。结果是电池性能很好,温度可高达60℃,他补充道。


莱顿公司的电池取代了六氟磷酸锂(lithiumhexafluorophosphate),这是锂离子电池的一个组成部分,替代品是钠亚胺(sodiumimide)。与六氟磷酸锂不同,它不与水反应,在电池内,这种反应会大大降低电池的使用寿命。六氟磷酸锂也会开始分解,在室温下失去效力,这更明显的是温度达到55℃的时候。酰亚胺钠在较高温度下不会分解。


但钠酰亚胺会有麻烦,会腐蚀铝集电器,这种集电器通常见于电池单元。石墨可以做一个很好的替代品,因为它不会受到这种攻击。他说:关键进展有关莱顿公司而言不是电解质。他们神奇的是,他们没有使用铝做集电器,温卡特斯里尼瓦桑(VenkatSrinivasan)说,他是劳伦斯伯克利国家实验室(LawrenceBerkeleyNationalLaboratory)的科学家,一直在留意这家公司的技术。这种变化使他们可以改变电解质。


帕特尔说,电池可以使用空气冷却,而不是液体冷却,这会使它们更便宜,更轻便。这家公司也在开发电池管理电子装置和软件,以防止充电过多或充电不足,这些问题会影响电池寿命,他说。莱顿公司最近接收到296万美元的拨款,是来自加利福尼亚州的一个项目,就是每月生产10个汽车电池组。


莱顿的电池技术表现出非常现实的优越性,有关汽车电池组,表现在热管理、生命周期性能和能量密度上,布赖恩威丝曼(BrianWismann)说,他是布拉默公司(Brammo)产品开发总监,这家公司正在开发电动摩托车,有兴趣使用莱顿公司的技术。


莱顿公司的新技术将首先出现在笔记本电脑电池中。这家公司称,这些电池将达到1000多次充放电循环,可比较300次循环的常规笔记本电池,而且有三年保修,而不是通常的一年保修。



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