德國太陽能和氫能研究所近日開發(fā)出一款可用于電動汽車的高循環(huán)壽命鋰電池，這款鋰電池的功率密度為1,100瓦/千克。
研究者基于18650型電池制作出了新型鋰電池的樣本，有心人可能會發(fā)現(xiàn)，特斯拉Model S車中使用的也是18650電池。新的鋰電池技術(shù)還為各大制造商提供了制造大尺寸和棱柱狀電池單元的基礎(chǔ)。
在實(shí)驗(yàn)中，新鋰電池在2C放電率條件下，經(jīng)過10,000次充放電循環(huán)后，其容量還能保持原始容量的85%以上。這項(xiàng)特性將非常適合電動汽車應(yīng)用，汽車用鋰電池要求在工作10年后容量值不低于原來的80%。
研究者指出，鋰電池電極的制造基于一系列復(fù)雜的過程，同時受到多種因素的影響，電極尺寸調(diào)整到合適的大小能夠大幅度地提升電化學(xué)性能和電池能量密度。研究表明，LiNi0.8Co0.15Al0.05O2電極材料中，電極厚度、壓實(shí)度、導(dǎo)電劑類型和混合比對電化學(xué)性能有很大影響，特別是在高放電比率環(huán)境下。
當(dāng)金屬成為陽離子進(jìn)入溶液以及溶液中的金屬離子沉積到金屬表面的速度相等時，反應(yīng)達(dá)到動態(tài)平衡，亦即正逆過程的物質(zhì)遷移和電荷運(yùn)送速度都相同，即正逆過程的物質(zhì)遷移和電荷運(yùn)送速度都相同，即該電極上具有一個恒定的電位值。此時電極反應(yīng)正逆過程的電荷和物質(zhì)都達(dá)到了平衡。
新的電極必須經(jīng)過調(diào)整才能達(dá)到平衡狀態(tài)，否則將會引起過多的鋰離子在電極表面發(fā)生沉積。而陽極的尺寸也會因此增大以避免鋰離子沉積。當(dāng)電極上粒子尺寸過大時，會導(dǎo)致電池能量密度的損失。
下一階段，研究人員將進(jìn)行大型棱柱鋰電池的開發(fā)工作。
