新型纳米材料有望将锂离子电池性能提高10倍

时间:2019-4-9 分享到:

比利时IMEC(微电子研究中心)近日展示了一种新型纳米微粒材料,这可能意味着其在可持续应用领域的突破,由于其独特的材料性能和易于制造的结合,它有希望被作为广泛的(可持续)工业应用。比如,更高效的电池,更好的催化转换器,燃料电池和氢气的生产

新型纳米材料有望将锂离子电池性能提高10倍

纳米线材料是一种多层水平连接的纳米线的三维结构,显示出高度规则的内部间隔和尺寸。因此,它结合了高孔隙度和前所未有的表面体积比。每增加一微米厚度,可用表面积便增加26倍!想象一下:当装满一小罐苏打水的时候,它的表面积相当于一个足球场大小,但它的体积仍然有75%的空余。最重要的是,内部和外部维度几乎可以调优到任何规范,从而使其潜在地兼容许多应用程序需求。

新型纳米材料有望将锂离子电池性能提高10倍

三维印象的网格结构

许多工业过程建立在表面发生化学反应的基础上,可用的表面越多,同时发生的反应就越多,这个过程的速度或吞吐量也就越高。这种独特的材料可以通过廉价的阳极氧化和电镀工艺制造,而模具是由铝箔阳极氧化形成的,可以在其中沉积各种各样的材料将电池电极中的锂转化为锂离子时,纳米网材料可以实现大容量、快速充电,因为它的大表面结合了高孔隙率,具有高储能材料的负载,同时它仍然作为一个纳米薄膜与集电体紧密接触。

新型纳米材料有望将锂离子电池性能提高10倍

扫描电镜图像显示出高度规则的结构

与此同时,加拿大阿尔伯塔大学近日研究出新型的硅基锂电池,将硅作为负极代替传统的石墨,与当前电池电芯产品相比,其充电容量(charge capacity)翻了10倍。这是因为与石墨相比,硅对于锂离子的吸纳量更大,但是也存在弊端,在多次充放电后,硅容易碎裂,因为其在吸收和释放锂离子后,自身会膨胀和收缩从而出现裂痕。为了提高硅的性能,通常将硅材料纳米化和复合化,如此能够防止断裂,最大限度地提高电池的稳定性和其他性能。相关人员表示,该技术如果用于电动汽车电池,其续航里程数或许能够提高10倍。

由此可见,锂离子电池的性能巅峰还在摸索之中,在各路电池争奇斗艳之际,锂离子电池唯有不断突破技术难关,才能创造神话。

关键字:锂离子电池  纳米材料

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2019/ic-news040225467.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:油电混合车=混动车?这些混动结构,你大概还不了解
下一篇:最后一页

新型纳米材料有望将锂离子电池性能提高10倍
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
新型纳米材料有望将锂离子电池性能提高10倍
关注eeworld服务号
享受更多官方福利

推荐阅读

Alfamation获得向BMS和锂离子电池供应商提供功能测试仪订单

先进交钥匙测试和测量解决方案提供商Alfamation获得了向领先的一级汽车电池管理系统(BMS)和锂离子电池供应商提供功能测试仪的订单。 Alfamation经过市场验证的电池测试系统可对电池作为一套完整系统进行评估,并验证多项电池组功能,包括模拟所需的传感器和电池组输入:电池组监控、高精度电压/电流测量、用于分流校准的高电流注入、单独电池组/电池温度监控器、外部电源输送和充电状态(SoC)。 该系统十分灵活,以Alfamation在生产线末端/生产测试站上部署的Hyperion™平台为基础,采用模块化设计,结合了硬件和数据管理。该系统搭载Alfamation的Supernova测试应用软件,灵活可靠的组件
发表于 2019-03-28

新型纳米材料有望将锂离子电池性能提高10倍

电池材料公司“双电解质”架构显著提升锂离子电池性能

据外媒报道,电池材料初创公司24M宣布,已研发出一个“双电解质”架构,能够显著提升电动汽车的电池性能。改进锂离子电池引发了类似于“打地鼠”(whack-a-mole)的效应,提高了电池中的一种属性(如能量密度),就可能会破坏另一种运行特性(如循环寿命)。但是24M研发的双电解质可能可以改变此类情况,该架构可让不同的电解质分别置于电池阴阳极两侧,如此一来,电池设计师就不必让一种电解质为两侧服务,从而使得24M可以独立地优化两种电解质。长期来看,该技术可让金属锂离子电池成为现实,金属锂离子电池中的每一块电池芯所含的能量都远远超过目前市场上的电池。但是,此类电池设计的缺点是阳极一侧易形成枝晶,从而限制电池的使用寿命。如今,24M公司
发表于 2019-03-25

锂离子电池占电动汽车成本比例有望下降至10%

根据澳大利亚的预测,锂离子电池占电动汽车总价格的水平预计将从目前的50%下降至10%。在澳大利亚西部珀斯举行的电池金属会议上,澳大利亚电动车委员会首席执行官Behyad Jafari表示,“电动汽车电池成本已经下降了约80%,并且这一趋势将持续到2024年左右电动汽车的前期成本降低到内燃机汽车成本。”他表示,原来6年时间才完成100万辆的电动汽车销售态势,在2018年仅需6个月就超过了200万辆,这说明近期全球电动车市场的快速增长。在满足不断增长的电动汽车需求的推出计划方面,全球汽车制造商已经落后于决策曲线。“我们目前处于增量增长阶段,但购买电动汽车的两个临界点以及前期电动车成本的吸引力有望在2021年到2024年之间达成
发表于 2019-03-22

机器学习模型精确估算锂离子电池充电水平

据外媒报道,电动汽车由可充电的锂离子电池(LIB)驱动,但是目前,人们还没有完全了解和完善锂离子电池。鉴于电动汽车有望取代燃油车,任何可以提升锂离子电池性能的研究将有利于电动汽车发展,改善环境。美国哥伦比亚大学(Columbia)的两位教授Matthias Preindl和Alan West正在研发一种机器学习模型,可以更精确地估算锂离子电池的充电水平。目前,估算电池充电状态仍有5%的出错率,该团队研发的模型目标是将出错率降至1%,该项研究获得了哥伦比亚数据科学研究所(Data Science Institute)种子基金的资助。大家都知道,电池管理系统主要用于捕捉电池的健康状态,预测期剩余寿命。上述两个概念可帮助电动汽车车主知道
发表于 2019-03-21

可防盗、可提效的车辆跟踪系统需要一个可靠的电源备份管理方案

、电子围栏、超速报警、断电报警等多种功能。被动跟踪系统则没有实时数据传输功能,而是将信息存储在设备上,必须将其连接到外接设备上才能查看其存储的信息。被动跟踪系统的优点是成本低、体积小、容易隐藏,适合于不需要实时反馈、有定期检查设备数据需求的应用。  不管是主动还是被动,车辆跟踪系统都需要便携和小尺寸,因此需要电池供电,且需具有备份能力,以便在断电情况下保存数据。高性能模拟芯片领导厂商ADI公司有一款面向 3.45V 至 4.45V 电源轨的完整锂离子电池备份管理系统LTC4091,使此类电源轨在主电源长时间故障时保持有效状态,十分适用于车辆跟踪系统应用。  图1:36V 电源备份管理器和锂离子电池充电器。  无缝切换防突发故障
发表于 2019-03-12

新型纳米材料有望将锂离子电池性能提高10倍

续航可达5000公里?美国研发新型电动汽车充液电池

在电动汽车这一新生领域,续航是厂商和消费者都纠结的问题,甚至在电动汽车出现后,还出现了“里程焦虑”这个词。蔚来引出的几场“燃油车带电动车”的闹剧,也是基于这个纠结。针对该问题,日前,美国普渡大学研究人员利用一种获得专利的“流体”系统,开发了一项新的电动汽车电池技术。这项技术通过一种电池液生成驱动电动汽车所需要的电能和氢气,目前在高尔夫球车等车辆上进行测试。根据当前的进展,研究人员认为它可以为电动汽车提供约4800-5800公里的续航里程。另外,新技术的零部件和电池液可以回收,在太阳能或风能发电厂充电后再次使用。普渡大学知名教授John Cushman指出,只使用一种电池液的新系统能实现高得多的能量密度——有潜力达到锂离子电池
发表于 2019-03-10

版权所有:https://www.shgopi.cn 转载请注明出处