疯狂守寡多年的的肥岳

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      鋰離子電池降解和充電限制該如何應對?

      來源:www.eternalphase.net 發布時間:2019年09月19日
        鋰電池具有非常高的能量密度,這意味著它們可以存儲相當大的電量:它們不會隨著時間的推移而自行放電,昆明鋰電池定制,并且它們不需要維護—因為它們沒有內存而且電池也不需要定期循環來延長壽命。
       

        鋰電設備的未來前景光明,以至于電動汽車制造商特斯拉投入約45億歐元來建立第一個太陽能電池超級工廠,鋰電池定制、為公司的Model S電池生產基于鋰離子的動力墻、電池組和電池。世界上最大的鋰離子電池是特斯拉在2017年制造的,完全充電后,可以為多達3萬戶家庭供電至少一個小時。 
      老化和降解 
        不可否認的是,鋰離子電池會隨著時間的推移而失效。陰極會降解,經過大約1000次充電循環后,高端電池將損失約20%的電量。鋰離子電池即使不使用也會退化,而且在儲存一年之后,充滿電的電池也會損失20%的電量;如果他們進入“深度放電”狀態,很可能就不會再充電了。這種降解主要是由于晶須、樹狀結構的出現,以及鍍層表面的生長(統稱為樹枝狀晶體)。
      不利環境影響
        雖然歐洲有許多設施可以收集和處理鋰離子電池,但很少有設施可以進行回收利用的。盡管特斯拉計劃在其超級工廠上促進電池的回收利用,但目前只能使用第三方合作伙伴來實現這一目標,這是一個低效的過程。通常,無效的鋰離子電池會被直接扔進垃圾填埋場。
        不幸的是,開采鋰要比在回收過程中從電池中提取鋰便宜得多——鋰電池回收企業很少(如果有的話)收支平衡,因此需要國家補貼。雖然從地下開采鋰可能在經濟上是合理的,但卻破壞環境。鋰礦開采破壞環境。礦山和制造廠有毒物質的泄漏嚴重破壞了當地的生態系統——河流污染、殺死牲畜和魚類,并使原本肥沃的農田受到嚴重污染。
        雖然金屬可以從海水或鹽水沉積物中提取,但該過程需要大量的水。智利是世界上最干旱的沙漠,由于水資源有限,立法者正在考慮限制鋰礦開采權?;厥漳芰Φ娜狈驮絹碓蕉嗟碾姵毓╇姰a品意味著需求只會增長,而環境負擔也會隨之增加。 
      提高穩定性和性能
        防止或改善鋰離子電池相關問題的一種方法是提高其可靠性,確保它們不會隨著時間的推移而降解并且可以無限期使用。 
      提高電池壽命和整體可靠性
        韓國蔚山國家科學技術研究院的研究人員設計了一項新技術,該技術有望限制細胞內鋰箔的枝晶生長。這有可能無限期地延長電池壽命,同時提高電池本身的穩定性和性能。該技術還處于早期階段,涉及用鋰—鋰化鋰—鋰陽極上,從而形成更加均勻的表面,并限制枝晶體形成。該過程尚未在真正的電池中進行試驗,研究正在進行中。另一種可能性是,工業將完全脫離鋰離子電池和其他稀土電池,從而能夠生產出一種材料簡單、不污染環境的電池。
      鉀氧電池
        鉀氧電池最初于2013年開發,其存儲容量是鋰電池的兩倍,效率也比鋰電池高。但是電池每次充電都會降解,電池的續航時間從未超過10次,這使得該技術無法應用到可靠性和壽命要求較高的應用上。降解是由于氧氣滲入陽極,導致陽極分解。最近的發展已經看到OSU研究人員將聚合物加入陰極,防止氧氣到達并破壞陽極。在過去六年中,鉀氧電池的壽命從10個充電周期躍升至至少125個。這仍然不如鋰離子電池好,但已經取得了進步。
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