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〖 关注•海裕百特 〗如果对锂电池技术颁发诺贝尔奖,你会颁给哪一家?

 起点锂电大数据 2021-04-15

作为目前新能源汽车广泛使用的动力电池,锂电池技术在很大程度上影响着新能源汽车产业的发展。

锂电池技术的更新一直是企业、科研机构等关注的重点,可以说锂电池技术领域的硝烟从未停歇过。

如果对锂电池技术颁发诺贝尔奖,你会颁给以下哪一家呢?

1、松下推出曲面可弯锂电池 厚度仅有0.5毫米

作为全球领先的智能手机电池供应商,松下刚刚发布了一种全新的柔性可弯曲锂电池技术。这种电池由于厚度只有0.55毫米,因此可以使用在任何可穿戴设备或者卡片式的电子产品中。

根据松下介绍,这种可充电锂电池可以承受的弯曲和扭转半径超过了日本的行业标准(弯曲半径R40mm/扭曲的±15度/85.6mm)。而最重要的是,这种电池可以进行反复的弯曲和扭曲,而在充电和放电性质上,没有受到任何影响。

松下表示,这种柔性电池在安全性上也有充分的保障,可以使用到接触人体的设备上,包括智能服装和手环等可穿戴设备等。

2、荷兰开发新锂电池技术:采用纯硅阳极 电池容量增加50%

荷兰能源研究中心(Energy research Centre of the Netherlands;ECN)开发出新的锂电池能量储存技术,据称可让充电电池增加50%的储存容量。

为了商用化这项新发明,ECN还成立了一家新创公司——LeydenJar Technologies。

该技术采用纯硅阳极,取代了锂离子电池传统上所使用的石墨阳极,从而使锂离子电池的组件储存容量增加了10倍,整个电池的储存容量则提升了50%。然而,采用硅晶的问题在于当电池充电时会随之膨胀,使得组件的尺寸增加三倍,而可能使硅层变脆,并导致电池材料碎裂。

ECN使用以等离子为基础的奈米技术,将硅柱排列在铜箔上,从而为可能发生的膨胀现象创造足够的空间,让电池得以保持稳定。针对商业化应用,这一硅层最终约需要薄至10微米,这几乎要比一张纸更薄10倍。

3、本田开发出商用镁电池

日本媒体报道称,本田汽车与一支研发团队携手合作,开发出世界上第一块可以实际应用的镁充电电池。安装新电池之后,智能手机及其它设备充电一次可以续航更长时间。对于制造商来说,镁的成本比锂低了96%。本田研发团队开发者预计镁电池最开始时会在智能手机、其它便携设备中商用。

镁用在可充电电池中面临的困难是,在充电放电、放电充电的过程中,镁的充电性能会快速退化。为了解决这一问题,研究人员开发了一种新材料氧化钒,将它涂在正极,这样一来,离子在氧化钒和镁负极之间流动就会更容易一些。氧化钒可以增加镁的充电次数,防止衰退。为了提高安全性,研究人员添加了一种有机物质,它可以降低镁电池起火的风险。镁本身就是一种易燃的材料。

4、A123与阿贡实验室研发高能量锂电池

据美国Globe Newswire报道,A123系统公司近日宣布与美国阿贡国家实验室签署协议,共同研发寿命长、安全性高的高能量锂离子电池。

A123将其在电池材料开发方面的高科技以及成功经验应用于由阿贡试验室原先开发的镍锰钴氧化物(NMC)技术的商业化发展。与阿贡等其他独立研发机构合作后,A123期望其电池能在现有产品的能量密度基础上再提高60%,应用到电动汽车上的续驶里程也能得到相应增长。

  

此项目基于A123现有的镍锰钴氧化物(NMC)技术,而三元电池几乎占据其一半的产量。A123已是低压微混高功率电池的世界领先制造商,其在三元电池高能量应用领域的开发最近也取得显著进展。

  

如今,在插电式电动汽车领域中,6款车型使用了A123的NMC三元电池,公司还获得了未来市场中的十多个项目。A123首席执行官杰森福希尔说道,“我们希望能够满足市场对A123的期待,通过提供能量密度更高、寿命和安全性能优异的插电式电动汽车电池来扩大我们的客户基础。” 

5、韩国新型电池技术 能使电动汽车电池容量提高45%

近日,韩国蔚山科学技术院(UNIST)的研究团队新近开发出二次电池的阴极材料,成功地把现有电池的容量提高了45%,使现有200多公里的电动汽车的运行距离增加100公里以上。

该研究组通过开发替代现有电池使用石墨电极的“石墨-硅复合材料”,从而成功增加了电池容量。新电极是在石墨分子之间注入20纳米(10亿分之一米)大小的硅粒子制作而成的,新电池的充放电速度也比现有的电池快30%以上。

6、东芝开发新技术 可减少电动巴士无线充电时的电磁波

东芝2016年9月宣布,在纯电动(EV)巴士的快速无线充电系统方面,开发出了可减少会妨碍其他无线通信的无用电磁波的技术。 

东芝开发的快速无线充电系统使用85kHz频段进行44kW的电力传输。东芝开发的新技术将44kW快速无线充电系统的供/受电板各分成了两个22kW的系统。使两个系统逆相供电,放射的电磁波可以相互抵消,从而减少无用电磁波。

  

分成两个系统时,如果电板之间发生干扰耦合,放射的电磁波的强度和相位就会发生错位,导致电磁波的抵消效果降低,为此,研发人员通过电磁场模拟器计算出了电板之间的适合的相对角度,使无用耦合降为零。这样,使10m远处的电磁波强度减小到了原来的十分之一,在保持44kW供电量的情况下,也符合作为高频波段利用设备的规定。

7、美国新电池技术将锂电池体积缩小一半

据报道,一种新型电池可能最早于明年应用在智能手机上,其携带的电量将是目前锂离子电池的两倍。

  

这种新型电池由SolidEnergy Systems开发,该公司源自于美国麻省理工大学能源实验室。该公司计划明年将这种新型电池提供给智能手机和可穿戴厂商,后年将提供给电动汽车制造商。

  

在典型的锂离子电池里面,离子通过被称为电解质的溶液,从带负电荷的石墨阴极移动到带正电荷的阳极,通过一个电路释放吸附在离子上的电子,从而为手机等设备供电。

SolidEnergy Systems开发的混合电解液不会与锂金属箔产生不良反应,使其可以安全可靠地作为日常使用的电池。

  

新型电池除了可以大大提高手机的续航时间,在使用两天或更长时间后才需要充电,也可能会使电动汽车的续航里程增加一倍,从而减轻许多电动汽车用户对续航里程的担忧。

 

8、日产寻求一种添加剂提升锂离子电池能量储存容量

日产则在寻求一种添加剂,以提升当前锂离子电池的性能、扩充能量储存容量。日产采用的技术手段更加贴合市场,其聆风车型当前为全球最畅销电动车,然而受续航里程限制,销量仍相对较少。同丰田一样,日产也在寻找方法提升电动车电池性能。

 
日产采用的技术手段是——在电池中掺进一种叫做“非晶一氧化硅”的添加剂,以提升锂离子电池能量储存容量。这种化学物质可使电池保留更多的锂离子,从而提升电池总体性能。
 
日产研发工程师面临的挑战反映出这一技术未来发展的复杂性:因无法精确测算“非晶一氧化硅”的原子结构,人们到目前为止依然难以找出利用这一物质的方法。日产研究人员发现了一种新的方法分析这一物质的原子特性,从而解决了这一问题。该公司表示,这一技术打开了利用新的化学元素制造具备更长续航里程的电动车电池的大门。

 

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