三元鋰電池能量密度極限在哪里？如何提高動力三元鋰電池的比能量？
來源：寶鄂實業(yè)
2021-07-02 21:01
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能量密度(Energydensity)是指在單位一定的空間或質量物質中儲存能量的大小。電池的能量密度也就是電池平均單位體積或質量所釋放出的電能。電池的能量密度一般分重量能量密度和體積能量密度兩個維度。電池的能量密度越大，單位體積、或重量內存儲的電量越多。
目前純電動汽車的發(fā)展一直受到電池能量密度低的桎梏。電池能量密度沒有大的突破，純電動車的續(xù)航里程就無法大幅提高，純電動汽車的發(fā)展將智能依賴于政策支持，缺乏市場動力。業(yè)內人士表示三元鋰電池目前的單體能量密度已經接近極限，很難再有大的突破。要想進一步提升三元鋰電池的能量密度，就需要進一步提升電池中鎳的比重。
現(xiàn)有的鋰離子電池負極材料多以石墨為主，石墨的理論克容量372mAh/g。正極材料磷酸鐵鋰理論克容量只有160mAh/g，而三元材料鎳鈷錳（NCM）約為200mAh/g。
提高動力三元鋰電池比能量的技術途徑
一、工藝進步，但如今電池工藝設計已相對成熟，提高電池比能量的空間不大；
二、材料性能的提升，受制于自身物化性能，以磷酸鐵鋰和三元鋰為正極、碳材料為負極的鋰離子動力電池在能量密度上很難有大的突破；
三、新材料、新體系，即開發(fā)高比能新材料、發(fā)展動力三元鋰電池新體系是未來動力電池比能量大幅度提升的主要途徑。
與磷酸鐵鋰電池相比，特斯拉使用的三元鋰電池在重量能量密度上要高出許多，約為200Wh/kg,這也就意味著同樣重量的三元鋰電池比磷酸鐵鋰電池的續(xù)航里程更長。
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