Mana yang lebih baik, baterai litium, baterai graphene, atau baterai timbal-asam?

Dengan popularitas kendaraan listrik, semakin banyak orang mulai memperhatikan baterai. Baterai merupakan gudang penyimpanan energi kendaraan listrik. Kendaraan listrik mengubah energi listrik menjadi energi kimia saat diisi dan disimpan di dalam baterai. Saat menggunakan kendaraan listrik, motor mengubah energi kimia pada baterai menjadi energi mekanik, sehingga kendaraan listrik dapat berjalan di jalan raya. Karena baterai merupakan sumber tenaga pada kendaraan listrik, jenis baterai apa yang saat ini digunakan pada kendaraan listrik dan baterai mana yang lebih baik?

Setelah pesatnya perkembangan kendaraan listrik dalam beberapa tahun terakhir, baterai yang digunakan pada kendaraan listrik terutama dibagi menjadi baterai litium, baterai graphene, dan baterai timbal-asam. Mana yang lebih baik, baterai litium, baterai graphene, dan baterai timbal-asam,

Perbandingan baterai lithium, baterai graphene dan baterai timbal-asam

一、 Keuntungan dan kerugian baterai litium

1. Kepadatan energinya tinggi, dan kepadatan energi volume serta kepadatan energi massanya dapat mencapai 450W. jam/dm3 dan 150W. h/kg masing-masing, dan masih terus meningkat.

2. Tegangan keluaran rata-rata tinggi (sekitar 3,6V), yaitu 3 kali lipat dari baterai Ni Cd dan Ni l.

3. Daya keluaran tinggi.

4. Self debit kecil, kurang dari 10% per bulan, kurang dari setengah Ni Cd dan Ni Ml.

5. Tanpa efek memori seperti baterai Ni Cd dan Ni MH, kinerja siklusnya lebih unggul.

6. Dapat diisi dan dikosongkan dengan cepat, dan kapasitasnya dapat mencapai lebih dari 80% kapasitas nominal bila diisi pada 1C.

7. Efisiensi pengisian daya tinggi, pada dasarnya 100% setelah siklus pertama.

8. Kisaran suhu pengoperasian lebar, - 30~+45 ℃. Dengan peningkatan elektrolit dan elektroda positif, diharapkan dapat diperluas hingga -40~+70 ℃, dan suhu rendah dapat diperpanjang hingga - 60 ℃.

9. Tidak diperlukan perawatan.

10. Ini "ramah" terhadap lingkungan dan disebut baterai ramah lingkungan.

11. Umur panjang, 100% DOD dapat diisi dan dikosongkan lebih dari 900 kali; Saat menggunakan pengisian dan pengosongan kedalaman dangkal (30% DOD), jumlah siklus telah melebihi 5000.

Kekurangan baterai litium

1. Biayanya tinggi, terutama karena tingginya harga bahan katoda LiC002. Dengan terus berkembangnya teknologi katoda, LiMn204, LiFeP04, dll. dapat digunakan sebagai katoda, yang diharapkan dapat sangat mengurangi biaya baterai lithium ion;

2. Harus ada sirkuit pelindung khusus untuk mencegah pengisian berlebih atau pelepasan berlebih;

3. Kompatibilitas dengan baterai biasa buruk, karena baterai lithium ion hanya dapat diganti jika menggunakan tiga baterai biasa (3.6V).


二、 Kelebihan dan kekurangan baterai graphene


Baterai Graphene: Baterai Graphene adalah film planar sarang lebah yang dibentuk oleh atom karbon melalui hibridisasi sp2. Merupakan material kuasi dua dimensi dengan ketebalan hanya satu lapisan atom, sehingga disebut juga grafit lapisan monoatomik. Baterai energi baru dikembangkan berdasarkan gerakan antar-jemput ion litium yang cepat dan besar antara permukaan graphene dan elektroda.

1. Kapasitas penyimpanan daya tiga kali lipat dari produk terbaik di pasaran saat ini. Energi spesifik baterai litium (yang paling canggih) adalah 180wh/kg, sedangkan energi spesifik baterai graphene lebih dari 600whkg.

2. Kendaraan listrik bertenaga baterai ini mampu berlari paling lama 1000 kilometer, dan waktu pengisiannya kurang dari 8 menit.

3. Umur panjang. Masa pakainya empat kali lipat dari baterai terhidrogenasi tradisional dan dua kali lipat dari baterai litium.

4. Ringan. Karakteristik graphene dapat mengurangi bobot baterai hingga setengah dari baterai tradisional, sehingga dapat meningkatkan efisiensi mesin yang memuat baterai.

5. Graphene memiliki keunggulan lebih dibandingkan baterai tradisional. Masa pakainya dua kali lipat dari baterai litium dan empat kali lipat dari baterai terhidrogenasi.

6. Memiliki kecepatan pengisian lebih cepat dan lebih tahan lama dibandingkan baterai lithium di bawah suhu tinggi.


Kekurangan baterai graphene:

1. Saat ini, pengenceran grafit belum mencapai tahap praktis, dan jalan yang harus ditempuh sebelum produksi massal masih panjang.

2. Baterai graphene yang ada di pasaran bukanlah baterai graphene murni. Mereka hanya diolah dengan beberapa teknologi terkait graphene berdasarkan baterai litium. Dibandingkan dengan baterai lithium tradisional, peningkatan kinerja yang dihasilkannya hanya sedikit. Selain itu, harga graphene sangat tinggi, dan proses pembuatannya juga sangat tinggi. Proses pembuatan baterai graphene masih belum cukup matang. Saat ini baru dalam tahap laboratorium dan belum bisa mencapai tingkat produksi massal.

3. Karakteristik proses yang tidak sesuai. Artinya, luas permukaan spesifik graphene yang berlebihan akan membawa banyak masalah proses pada dispersi dan homogenisasi bubur baterai lithium ion yang ada. Jika proses penyesuaian pabrik baterai habis, dan tidak ada cukup ruang keuntungan yang didorong oleh kemajuan terobosan dalam indikator kinerja, siapa yang mau menggunakan teknologi ini? Karakteristik permukaan graphene sangat dipengaruhi oleh keadaan kimianya, dan terdapat banyak masalah dalam stabilitas batch, siklus hidup, dll., yang saat ini tidak dapat memenuhi persyaratan rinci produksi baterai litium.


三、 Keuntungan dan kerugian baterai timbal-asam

Baterai asam timbal adalah sejenis baterai yang kutub positif dan negatifnya sebagian besar terbuat dari timbal dan oksidanya, dan elektrolitnya berupa larutan asam sulfat. Ketika baterai timbal-asam habis, komponen utama kutub positif adalah timbal dioksida, dan komponen utama kutub negatif adalah timbal; Selama pengisian, komponen utama elektroda positif dan negatif adalah timbal sulfat.

Keuntungan dari baterai timbal-asam

1. Harga murah: Baterai timbal-asam sangat murah karena biaya produksinya yang rendah, proses pembuatannya yang sederhana, dan harga bahan bakunya yang rendah. Selain itu, baterai timbal-asam bekas dapat didaur ulang, sehingga pada penggantian baterai berikutnya, baterai lama dapat diganti dengan yang baru, dan sebagian uang tunai dapat diimbangi sehingga mengurangi biaya pembelian.

2. Performa keselamatan tinggi: stabilitas baterai timbal-asam sangat baik, meskipun diisi dalam waktu lama saat digunakan, tidak akan ditemukan ledakan dan masalah lain, dan kinerja keselamatan baterai timbal-asam tinggi.

3. Dapat diperbaiki: Meskipun baterai asam timbal dapat mengkristal atau menjadi sulfur saat digunakan, baterai tersebut dapat diperbaiki dan dapat digunakan untuk jangka waktu tertentu setelah diperbaiki, sehingga baterai asam timbal dapat diperbaiki, tidak seperti baterai litium, yang tidak dapat diperbaiki setelahnya. masalah terjadi.


Kekurangan baterai timbal-asam:

1. Volume besar dan bobot berat: proses pembuatan baterai timbal-asam menjadi masalah. Jika kapasitas baterai timbal-asam ingin ditingkatkan, diperlukan volume yang lebih besar, dan bobotnya akan semakin berat sehingga tidak nyaman untuk dipindahkan.

2. Masa pakai yang singkat: Baterai asam timbal diisi dan dikosongkan sekitar 300-350 kali, dan biasanya dapat digunakan sekitar 2-3 tahun.

3. Pencemaran lingkungan: Meskipun kadmium tidak lagi digunakan pada baterai timbal-asam, namun tetap akan menyebabkan pencemaran lingkungan, seperti pencemaran air dan pencemaran tanah.

Kesimpulan: Berdasarkan perbandingan kondisi di atas, baterai litium memiliki keunggulan lebih dibandingkan baterai graphene dan baterai timbal-asam dalam hal kematangan teknologi penelitian dan pengembangan, biaya produksi, manfaat ekonomi pasar, dan perlindungan lingkungan.