各種電池的優(yōu)缺點(diǎn)對比分析
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-11-09 21:58
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各種電池的優(yōu)缺點(diǎn)
在去年的日內(nèi)瓦車展上，一款名為Quant e- sport豪華轎車的概念車引起了廣泛關(guān)注。汽車的核心是所謂的“流動(dòng)電池”技術(shù)納米電池系統(tǒng)。
液流電池具有效率高、能量密度高、無污染等優(yōu)點(diǎn)。液體電解質(zhì)存在于兩個(gè)電池中，并流經(jīng)電池。該系統(tǒng)的中心是一層膜，將兩種電解質(zhì)分開，但仍然允許電荷流動(dòng)，產(chǎn)生電能。
這款新概念車的最高時(shí)速為380公里，100公里的加速速度為2.8秒。這款車已獲準(zhǔn)在歐洲行駛400至600公里，一次充電即可完成。
與目前的鋰離子電池設(shè)計(jì)類似，該電極單元是由鋰化合物的微小顆粒與液體電解質(zhì)和導(dǎo)電添加劑混合而成的漿液。電池使用帶正電和負(fù)電的泥漿。這兩種漿液分別通過鋁收集器和銅收集器收集電子。電池的充放電原理與鋰離子電池相同。鋰離子通過正極和負(fù)極室的隔膜，電子通過外部電路傳遞。
李紅認(rèn)為,中國科學(xué)院物理研究所研究員,現(xiàn)有的鋰離子電池使用多層薄膜電極設(shè)計(jì),厚和半固態(tài)鋰電池電極,簡化了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),減少流體的集合,隔膜在電池的總重量比例,陽極材料使用在相同的情況下,可以提高電池的能量密度,有望降低過程成本。但同時(shí)，由于采用厚電極，單層隔膜，不能實(shí)現(xiàn)快速充放電，這意味著沒有電源優(yōu)勢。
在推廣方面，半固態(tài)鋰離子電池的生產(chǎn)工藝與現(xiàn)有的鋰離子電池工藝并不完全兼容。生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制、檢測標(biāo)準(zhǔn)、量產(chǎn)流程等方面都要從一開始就進(jìn)行探索，而隔膜等關(guān)鍵材料防止內(nèi)部短路仍需突破。
石墨烯
石墨烯是已知最薄的材料之一，只有一個(gè)碳原子那么厚，是目前最好的熱導(dǎo)體。
電池材料的理論重量是傳統(tǒng)鋰離子電池的一半,厚度也大幅減少,蓄電池和幾倍,據(jù)美國倫斯勒理工學(xué)院研究人員估計(jì),比常用的石墨烯在鋰離子電池陽極材料的石墨陽極是10倍,根據(jù)該報(bào)告,如用于電動(dòng)汽車、8分鐘完成一個(gè)電荷,旅行里程1000公里。
石墨烯已被列為主要工業(yè)國家進(jìn)一步開發(fā)的重要材料，但相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)直到2010年才相對成熟，仍處于應(yīng)用的初級階段。特別是降低電池體積和重量的單層石墨烯材料，產(chǎn)量低，生產(chǎn)成本高。也許更現(xiàn)實(shí)的方法是利用石墨烯的特性來改善現(xiàn)有鋰電池的性能。
