想要電池充電快又不會(huì)發(fā)熱?或許得從電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)下手
鋰離子電池主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來工作,它能量密度大,平均輸出電壓高。自放電小,好的電池,每月在2%以下(可恢復(fù))。沒有記憶效應(yīng)。工作溫度范圍寬為-20℃~60℃。循環(huán)性能優(yōu)越、可快速充放電、充電效率高達(dá)100%,而且輸出功率大。使用壽命長。不含有毒有害物質(zhì),被稱為綠色電池。
早期鋰離子電池的發(fā)展對(duì)于移動(dòng)電子設(shè)備的發(fā)展起到了很大的推動(dòng)作用,但是傳統(tǒng)的鋰離子電池的安全性及成本制約使其應(yīng)用往往局限于小型的移動(dòng)電子設(shè)備,在很大程度上限制了其在電網(wǎng)儲(chǔ)能中的大規(guī)模應(yīng)用。
近年來,鋰離子電池的研發(fā)重點(diǎn)是發(fā)展安全、高效、價(jià)格低廉的正極材料來取代LiCoO2體系。20世紀(jì)90年代末,Padhi等人合成了一種磷酸鐵鋰(LiFeP04)的正極材料,首次從材料上降低了鋰離子電池的價(jià)格,使得鋰離子電池在大規(guī)模儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用成為可能。
對(duì)于鋰離子電池的負(fù)極材料,目前使用較多的是石墨。石墨電極容量大、電壓高,但其快速充電時(shí)由枝晶引發(fā)的短路帶來了很大的安全隱患。目前正在開發(fā)金屬及其氧化物等高比能的石墨替代物。
中國的鋰離子電池行業(yè)起步晚、發(fā)展快,占據(jù)了一些低端市場,與日本、韓國等相比還有較大的差距。而長壽命、低成本的磷酸鐵鋰電池在國內(nèi)的研究和生產(chǎn)發(fā)展很快,是目前較有前景的儲(chǔ)能技術(shù)之一。若能較好地解決系統(tǒng)的安全問題,磷酸鐵鋰電池也將是電力系統(tǒng)儲(chǔ)能的重要候選技術(shù)之一。
電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的重要性不言而喻,特別是對(duì)可再生能源具有十分重要的意義。目前發(fā)展比較成熟的電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)中,鉛酸電池對(duì)環(huán)境的影響及其有限的循環(huán)壽命制約了其在大規(guī)模儲(chǔ)能中的應(yīng)用。新的鉛酸電池結(jié)構(gòu),特別是鉛碳超電池等有望成為目前鉛酸電池的替代品,從而有效拓展鉛酸電池的應(yīng)用范疇。鋰離子電池儲(chǔ)能價(jià)格較高,其安全性能也一直是一個(gè)值得特別關(guān)注的問題。
在進(jìn)一步提高上述電池的性能、降低其儲(chǔ)能價(jià)格的同時(shí),亟需發(fā)展下一代能滿足大規(guī)模儲(chǔ)能應(yīng)用的電化學(xué)儲(chǔ)能新體系。處于發(fā)展過程中的新型電池儲(chǔ)能技術(shù)多種多樣。
















