五百锂电池 中国锂金属电池取得突破!能量密度高达500Whkg,直接翻番!

小编 2025-01-23 资讯中心 23 0

中国锂金属电池取得突破!能量密度高达500Whkg,直接翻番!

中国科技大学一项最新研究,直接把锂金属电池能量密度做到了505Wh/kg,超过现有锂离子电池一倍以上,这意味着电动汽车续航里程可以立刻翻番,或者是电池重量直接减半,无疑是高能量锂金属电池领域的一个突破性进展,论文已发表在7月8日《自然-能源》杂志上。

目前的商业锂离子电池,能量密度约为200-250Wh/kg,是制约电动汽车发展的巨大瓶颈。而锂金属电池具有超过500Wh/kg的理论能量密度,是商业锂离子电池的两倍以上,被认为是下一代高比能电池的主要技术路线。

然而锂金属电池由于枝晶生长、体积变化、死锂形成、电解液分解及副反应等原因,导致其循环寿命短,难以投入实际应用。近年来国内外开发出了各种电解液,调控微观结构,优化电池设计,让锂金属软包电池性能显著提升,但仍不足以解决高能量密度和长循环寿命之间的矛盾。

中科大设计了一种被称为紧密离子对聚集体(CIPA)的新型电解液,让阴阳离子对通过紧密堆积的方式形成三维聚集体(AGG)结构,多个离子对之间通过配位作用相互连接,形成锂离子相互距离为0.6纳米左右、最大长度为3~4纳米的大尺寸紧密聚集体结构,可以让锂金属负极表面形成平均厚度约6.2纳米的固体电解质界面膜(SEI),从而显著提高了界面稳定性,并且该电解液能抑制氧化物正极材料的不可逆界面变化,减少副反应。

进一步的试验表明,使用CIPA电解液的锂金属软包电池达到了505.9Wh/kg的能量密度,实现了130次(约2750小时)的稳定循环(91%),大幅超过了之前报道的结果——不到50次循环。

虽然循环寿命仍不足以达到商用的标准,但这项突破为开发长寿命,高能量密度的锂金属电池提供了新的方向,有望推动电动汽车、可再生能源存储等领域的发展。

论文:Towards long-life 500 Wh kg−1 lithium metal pouch cells via compact ion-pair aggregate electrolytes

500ah蓄电池和500ah锂电池有何区别

锂电池有自己的保护系统,不会过度放电或过度充电。下面小编为大家介绍500ah蓄电池和500ah锂电池有何区别?哪个续航时间长?

蓄电池和500ah锂电池有何区别 严格来说,在电池技术指标都合格的条件下,两种电池的容量一样,能放出的电量是一样的,在严格按电池使用规定条件下,使用续航时间也一样,但在实际使用中会存在感受差异。一般铅酸电池充放电率要比锂电池小,就是说使用中充放电电流不能太大,否则对电池寿命有影响,有效容量也会降低。 国家标准对铅酸电池是按10小时充放电率来计算的,对500安时的电池来说充放电流恒定在50安培下,充放10个小时才能充到或放掉500安时的容量。如果是12伏电池,50A的充放电流约为600W的充放电功率,实际使用中如果用电功率小于或等于600W,是能够放出500安时的电池容量的,如果高于600W(50A)的放电功率,实际放出的电量就达不到500安时了,电流越大实际有效容量就越小,实践证明,在持续1C放电电流(500安,约6000瓦)情况下只能放出不到电池额度容量60%左右的电量,而且铅酸电池不允许长时间大电流放电,寿命会缩短。 锂电池特点是充放电宽容度很大,有些动力电池允许达到1C或以上的充放电电流,一般的锂电池也能达到0.5C以上。 可以说在实际使用中锂电池使用条件要比铅酸电池宽容度更高,同时按使用寿命到额度容量80%的标准来看,锂电池充放电循环次数可以达到或超过1000次,铅酸电池一般不会超过500次。锂电池的缺点一是价格贵,二是对充电截止电压精度要求比铅酸要求高,三是电池低温环境下有效容量会大幅下降,四是安全系数比铅酸低。

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