鋰離子電池技術的局限性有哪些？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-10-27 16:51
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從電信到交通，過去二十年見證了高效、便攜、環(huán)保電池的發(fā)展。高性能的移動電話線路已經在很大程度上取代了低壓的固定線路，電動汽車也經常出現(xiàn)在歐洲的道路上——比碳氫化合物汽車更快、更有效率。
電子煙取代了會導致肺癌的煙草產品，因為它們使空氣中充滿了芬芳的蒸汽。每個設備需要一個高密度的可充電電池才能正常工作;無論是好是壞，鋰離子電池已經成為常態(tài);畢竟，鉛酸電池體積大、危險、效率低，而鎳鎘電池中的鎘在2005年被歐盟宣布為非法。
鋰離子電池技術的局限性
鋰電池有很高的能量密度，這意味著它們可以儲存相當多的能量:它們不會隨著時間的推移自行放電，也不需要維護——因為它們沒有內存，電池不需要定期的循環(huán)來延長壽命。
鋰離子電池的未來充滿希望，電動汽車制造商特斯拉(tesla)正投資約45億歐元，建造其首個太陽能電池超級工廠，生產以鋰離子為基礎的動力墻、電池以及Model S電池。特斯拉2017年生產的世界上最大的鋰離子電池，在充滿電的情況下可以為3萬戶家庭提供至少一小時的電力。
衰老和退化
不可否認，鋰離子電池會隨著時間的推移而失效。陰極會退化，大約1000次充電后，高端電池會失去20%的電量。鋰離子電池即使在不使用的情況下也會退化，而充滿電的電池在儲存一年后會損耗20%的電量。如果它們進入“深度放電”狀態(tài)，它們可能就不會再充電了。這種降解主要是由于晶須、樹枝狀結構的出現(xiàn)和涂層表面的生長(統(tǒng)稱為樹枝狀晶體)。
不良環(huán)境影響
盡管歐洲有許多收集和處理鋰離子電池的設施，但很少有可供回收利用的。盡管特斯拉計劃在其超級工廠推動電池回收，但它只能與第三方合作伙伴合作，這是一個效率低下的過程。通常情況下，失效的鋰離子電池會被扔進垃圾填埋場。
工業(yè)用大電流鋰離子電池
工業(yè)用大電流鋰離子電池
不幸的是，在回收過程中，提取鋰比從電池中提取鋰要便宜得多——鋰電池回收者很少(如果有的話)盈虧平衡，需要國家補貼。雖然從地下開采鋰可能有經濟意義，但它對環(huán)境有害。鋰礦開采會破壞環(huán)境。礦山和工廠的有毒物質泄漏對當地生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴重破壞，污染了河流，殺死了牲畜和魚類，污染了以前肥沃的農田。
雖然金屬可以從海水或咸水沉積物中提取，但這個過程需要大量的水。在世界上最干旱的沙漠智利，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娜狈碗姵毓╇姰a品的日益普及意味著需求只會增長，環(huán)境負擔也會加重。
提高穩(wěn)定性和性能
防止或改善鋰離子電池相關問題的一個方法是提高其可靠性，確保它們不會隨著時間的推移而退化，并可以無限期地使用。
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發(fā)明了一種新技術，有望限制鋰箔中樹突的生長。這有可能無限延長電池壽命，同時提高電池本身的穩(wěn)定性和性能。這項技術目前仍處于初級階段，使用鋰鋰陽極形成更均勻的表面，限制枝晶的形成。這一過程還沒有在真正的電池中進行測試，研究正在進行中。另一種可能性是，工業(yè)將完全拋棄鋰離子電池和其他稀土電池，能夠生產一種由簡單材料制成的不污染環(huán)境的電池。
