Кое е по-добро, литиева батерия, графенова батерия или оловно-киселинна батерия?

С популярността на електрическите превозни средства все повече и повече хора започват да обръщат внимание на батерията. Батерията е складът за съхранение на енергия на електрическите превозни средства. Електрическите превозни средства преобразуват електрическата енергия в химическа енергия при зареждане и я съхраняват в батерията. При използване на електрически превозни средства моторът преобразува химическата енергия в батерията в механична енергия, така че електрическите превозни средства да могат да се движат по пътя. Тъй като батерията е източникът на захранване на електрическите превозни средства, какви видове батерии се използват в момента в електрическите превозни средства и коя батерия е по-добра?

След бързото развитие на електрическите превозни средства през последните години, батериите, използвани в електрическите превозни средства, се разделят главно на литиеви батерии, графенови батерии и оловно-киселинни батерии. Кое е по-добро, литиеви батерии, графенови батерии и оловно-киселинни батерии,

Сравнение на литиева батерия, графенова батерия и оловно-киселинна батерия

一、 Предимства и недостатъци на литиевата батерия

1. Енергийната плътност е висока, а нейната обемна енергийна плътност и масова енергийна плътност могат да достигнат 450 W. h/dm3 и 150W. h/kg съответно и продължават да нарастват.

2. Средното изходно напрежение е високо (около 3,6 V), което е 3 пъти по-голямо от това на Ni Cd и Nil батерии.

3. Висока изходна мощност.

4. Саморазрядът е малък, по-малко от 10% на месец, по-малко от половината от Ni Cd и Ni Ml.

5. Без ефекта на паметта като Ni Cd и Ni MH батерии, производителността на цикъла е по-добра.

6. Може да се зарежда и разрежда бързо, а капацитетът може да достигне повече от 80% от номиналния капацитет при зареждане при 1C.

7. Висока ефективност на зареждане, основно 100% след първия цикъл.

8. Работният температурен диапазон е широк, - 30~+45 ℃. С подобряването на електролита и положителния електрод се очаква да се разшири до -40~+70 ℃, а ниската температура може да бъде удължена до -60 ℃.

9. Не се изисква поддръжка.

10. Тя е „приятелска“ към околната среда и се нарича зелена батерия.

11. Дълъг живот, 100% DOD може да се зарежда и разрежда повече от 900 пъти; При използване на плитка дълбочина (30% DOD) зареждане и разреждане, броят на циклите е надхвърлил 5000.

Недостатъци на литиевата батерия

1. Цената е висока, главно поради високата цена на катодния материал LiC002. С непрекъснатото развитие на катодната технология LiMn204, LiFeP04 и др. могат да се използват като катоди, което се очаква значително да намали цената на литиево-йонните батерии;

2. Трябва да има специална защитна верига за предотвратяване на презареждане или преразреждане;

3. Съвместимостта с обикновените батерии е лоша, тъй като литиево-йонните батерии могат да се сменят само когато се използват три обикновени батерии (3,6 V).


二、 Предимства и недостатъци на графеновата батерия


Графенова батерия: Графеновата батерия е планарен филм от пчелна пита, образуван от въглеродни атоми по пътя на sp2 хибридизация. Това е квази двуизмерен материал с дебелина само на един атомен слой, така че се нарича още моноатомен слой графит. Разработена е нова енергийна батерия, базирана на бързото и голямо движение на литиеви йони между повърхността на графена и електрода.

1. Капацитетът за съхранение на енергия е три пъти по-висок от най-добрия продукт на пазара в момента. Специфичната енергия на литиева батерия (в зависимост от най-модерните) е 180wh/kg, докато специфичната енергия на графенова батерия е повече от 600whkg.

2. Електрическото превозно средство, захранвано от тази батерия, може да измине най-много 1000 километра, а времето за зареждане е по-малко от 8 минути.

3. Дълъг експлоатационен живот. Животът му е четири пъти по-дълъг от този на традиционната хидрогенирана батерия и два пъти по-дълъг от този на литиевата батерия.

4. Леко тегло. Характеристиките на графена могат да намалят теглото на батерията до половината от традиционната батерия, което може да подобри ефективността на машината, която зарежда батерията.

5. Графенът има повече предимства от традиционните батерии. Животът му е два пъти по-дълъг от литиевите батерии и четири пъти по-дълъг от хидрогенираните батерии.

6. Има по-бърза скорост на зареждане и е по-издръжлива от литиевата батерия при висока температура.


Недостатъци на графеновата батерия:

1. Понастоящем разреждането на графита не е достигнало практически етап и все още има дълъг път до масовото производство.

2. Тези графенови батерии на пазара не са чисти графенови батерии. Те просто са легирани с някои технологии, свързани с графен, на базата на литиеви батерии. В сравнение с традиционните литиеви батерии, подобрението на производителността, донесено от тях, е съвсем малко. В допълнение, цената на графена е много висока и неговият производствен процес също е много висок. Производственият процес на графенова батерия все още не е достатъчно зрял. В момента е само в лабораторна фаза и не може да достигне нивото на масово производство.

3. Несъвместими характеристики на процеса. Това означава, че прекомерната специфична повърхност на графена ще доведе до много проблеми при дисперсията и хомогенизирането на суспензията на съществуващите литиево-йонни батерии. Ако процесът на настройка на фабриката за батерии ще бъде изчерпан и няма достатъчно пространство за печалба, водено от пробивния напредък в показателите за ефективност, кой е готов да използва тази технология? Повърхностните характеристики на графена са силно повлияни от химическото състояние и има много проблеми в стабилността на партидата, живота на цикъла и т.н., които не могат да отговорят на подробните изисквания за производство на литиева батерия в момента.


三、 Предимства и недостатъци на оловно-киселинната батерия

Оловно-киселинната батерия е вид батерия, чиито положителни и отрицателни полюси са направени главно от олово и неговите оксиди, а електролитът е разтвор на сярна киселина. Когато оловно-киселинната батерия се разреди, основният компонент на положителния полюс е оловен диоксид, а основният компонент на отрицателния полюс е олово; По време на зареждане основните компоненти на положителните и отрицателните електроди са оловен сулфат.

Предимства на оловно-киселинната батерия

1. Евтина цена: Оловно-киселинната батерия е много евтина поради ниската си производствена цена, лесния производствен процес и ниската цена на суровината. В допълнение, използваната оловно-киселинна батерия може да бъде рециклирана, така че при следващата смяна на батерията, старата батерия може да бъде заменена с нова и част от парите могат да бъдат компенсирани, намалявайки цената на покупката.

2. Високи показатели за безопасност: стабилността на оловно-киселинната батерия е много добра, дори ако се зарежда дълго време по време на употреба, няма да се открият експлозия и други проблеми, а ефективността на безопасността на оловно-киселинната батерия е висока.

3. Поправимо: Въпреки че оловно-киселинната батерия може да кристализира или сяра по време на употреба, тя може да бъде поправена и може да се използва известно време след ремонта, така че оловно-киселинната батерия е поправима, за разлика от литиевата батерия, която не може да бъде поправена след ремонт възникват проблеми.


Недостатъци на оловно-киселинната батерия:

1. Голям обем и голямо тегло: производственият процес на оловно-киселинни батерии е проблем. Ако капацитетът на оловно-киселинните батерии трябва да се увеличи, той се нуждае от по-голям обем и теглото ще стане по-тежко, което ще го направи неудобно за движение.

2. Кратък експлоатационен живот: Оловно-киселинната батерия се зарежда и разрежда около 300-350 пъти и може да се използва нормално около 2-3 години.

3. Замърсяване на околната среда: Въпреки че кадмият вече не се използва в оловно-киселинни батерии, той все още ще причинява замърсяване на околната среда, като например замърсяване на водата и замърсяване на земята.

Заключение: Въз основа на горното сравнение на условията, литиевата батерия има повече предимства от графеновата батерия и оловно-киселинната батерия по отношение на зрелостта на научноизследователската и развойната технология, производствените разходи, пазарните икономически ползи и опазването на околната среда.