新材料是否真能提高鋰離子電池容量？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-04-17 14:02
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美國西北大學日前發(fā)布新聞公報說，新材料是摻有鉻和釩元素的鋰鎂氧化物，用作鋰離子電池的正極可使電池容量大幅提高，并且性能穩(wěn)定，不會迅速退化。
鋰離子電池通常采用鋰、氧和一種過渡金屬的化合物為正極，其中過渡金屬負責儲存和釋放電能，其性質(zhì)決定著電池容量，目前常用的是鈷。此前曾有研究發(fā)現(xiàn)，用鎂取代鈷可以提高容量、降低成本，但電池性能退化太快，兩輪充放電后就大幅下降。
西北大學研究小組在美國《科學進展》雜志上發(fā)表論文說，他們?yōu)殇囨V氧化物材料建立了詳細到單個原子的結(jié)構(gòu)模型，分析充放電過程，發(fā)現(xiàn)其中的氧也會參與存儲電能，因而容量較大。
研究人員隨后嘗試了將不同元素摻入鋰鎂氧化物的方案，計算各種混合物的儲能效果，發(fā)現(xiàn)摻入鉻和釩能在保持電池大容量的同時實現(xiàn)穩(wěn)定性能。接下來他們將在實驗室中檢驗新材料的實際表現(xiàn)。市場分析師在其最新報告中預測，未來五年期間，鋰離子電池部署將增長超過八倍，從2017年的2吉瓦時增長到2022年的18吉瓦時。以新增容量計算，美國將保持其在市場上的領(lǐng)先地位，其次是中國、日本和澳大利亞，由早期電池項目，市場改革和儲能任務支持。分析師稱，由于集中政策，中國和韓國等國家將經(jīng)歷快速發(fā)展。
隨著電動汽車電池需求的增加，這也影響了電網(wǎng)相關(guān)電池儲能應用的成本，預計2040年電池組的價格將從去年219美元/千瓦時下降82%至每千瓦時39美元/千瓦時。這將反過來允許在更廣泛的應用中使用電池儲能，同時由于風能和太陽能的擴張，儲能資產(chǎn)的價值將上升。
GTM Research指出，例如，澳大利亞的價格在推出第一個大型電池儲能設(shè)施之后已經(jīng)開始呈現(xiàn)下降趨勢，引發(fā)了電池可能在2025年開始“經(jīng)濟地取代”天然氣工廠以獲得峰值電力的希望。同時，電池被視為加利福尼亞州靈活容量的主要供應商，這將反過來拖累價格。
