Es gibt fünf bedeutende Arten Lithium-Ionen-Batterie-Chemie

November 6, 2017

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Es gibt fünf bedeutende Arten Lithium-Ionen-Batterie-Chemie

Lithium ist als Material dadurch ziemlich einzigartig, dass es mit dem niedrigsten Reduzierungspotential jedes chemischen Elements sehr hell ist, das die Batterien erlaubt, die auf Lithium basieren, um unschlagbare Leistung zu haben. Der andere Vorteil ist, dass es viele Lithium dort draussen gibt, die populärste Art von Lithium batttery ist die Lithium-Ionen-Batterie, die wegen seiner unmatchable Kombination der höheren Energie und der Energiedichte der Akku der Wahl für Elektrowerkzeuge, Handys, Laptops und in zunehmendem Maße elektrische Fahrzeuge (EVs) geworden ist. Dass alle sagten, dort, viele verschiedenen Arten Lithium-Ionen-Batterie sind. Und ich bedeute nicht gerade verschiedene Hersteller wie Panasonic, LG Chem, CATL und Samsung. Es gibt fünf bedeutende Arten Lithium-Ionen-Batterie-Chemie: LFP (Lithiumeisenphosphat), NMC (Nickelmangankobalt), NCA (Nickelkobaltaluminium), LMO (Lithiummanganoxid) und LCO (Lithiumkobaltoxid), die Unterscheidungsstärken und Schwächen haben und die in den verschiedenen Anwendungen verwendet werden.

NMC zum Beispiel wird im Allgemeinen als die Chemie mit dem meisten Potenzial für Gebrauch im EV angesehen, das seine Hochleistung, Sicherheit und niedrigen Kosten gegeben wird. Und kurzfristig gibt es bedeutendes Potenzial, die Kosten zu verringern und die Leistung von NMC-Batterien zu verbessern. Z.Z. wird die Standard-NMC-Lithium-Ionen-Batterie ein Kobalt 333 es bedeutend benutzte 3 Teile Nickel, 3 Mangan und 3 genannt. Vorwärts gehend, sehen wir 811 NMC-Batterien, die mehr Nickel benutzen, das Leistung erhöht, und weniger Kobalt, das Kosten verringert. Jedoch werden keine dieser Lithiumionenchemie die Energie und die Energiedichte zur Verfügung stellen, die erfordert werden, um ein Flugzeug anzutreiben, also ist die Suche für bessere Materialien eingeschaltet.

Eine der interessantesten Möglichkeiten ist, die allgemein verwendete Graphitanode in der Lithium-Ionen-Batterie durch billigeres und theoretisch 10x zu ersetzen mehr dichtes Silikon der Energie. Anmerkung, sagte ich, die Frage mit Silikon dass so theoretisch auch ist, das schnell vermindert, das seine Lebensdauer bedeutet, nicht lang ist. Die guten Nachrichten sind, die viele Unternehmen wie Nexeon sind und Wacker Chemie an dem Lösen dieser Frage arbeiten, und tatsächlich wird es weit geglaubt, dass Tesla und Panasonic bereits Silikon auf der Anodenseite ihrer Batterie des neuen Modells 3 besprühen. Andere technische Innovationen konnten den Ersatz von einer der Schlüsselkomponenten der Batterie in die Batterie, der Elektrolyt, der z.Z. eine Flüssigkeit ist, in einen Festelektrolyt mit einbeziehen, der beim Energiedichte auch verbessern sicherer sein würde. Jedoch nehmen diese Änderungen alles Zeit.

Das Bewegen vom Testlaboratorium auf Produktion dauert viele Jahre. Materialien müssen entwickelt werden, dann geprüft werden, um immer wieder zu garantieren, dass sie und die Langlebigkeit und andere Eigenschaften zu haben sicher sind, die Kunden fordern. Darüber hinaus müssen Produktionsverfahren eingeführt werden, um zu garantieren, dass jene Batterien an den hohen Qualitäten kosteneffektiv und produziert werden können. Toyota zum Beispiel hat jahrelang an so genannten Festkörperbatterien gearbeitet und sie erwarten nicht, diese Technologie zum Markt bis 2022 zu holen!

Die guten Nachrichten sind zwar, dass Lithium-Ionen-Batterie-Kosten wahrscheinlich sind, ein anderes 50% bis 2020 auf $100/kWh zu fallen, während gleichzeitig Energiedichte um 20% zunehmen sollte, das hilft, die Strecke des durchschnittlichen Elektro-Mobils (EV) in Richtung zu 500km zu holen. Gleichzeitig sollte dieses genug sein, zum von Kostenparität mit dem Verbrennungsmotor (ICE)-Auto sicherzustellen, das dem Markt für EVs eine enorme Prahlerei der Reihe nach gibt. Und mit wachsendem Wettbewerb besonders zwischen Amerika, Europa, China und Japan, die Innovation mit atemberaubenden Geschwindigkeiten fährt, ist möglicherweise es das nicht lange vorher viele der Durchbrüche, die oben erwähnt werden, kommt zu vermarkten. Dieser Wettbewerb ist auch wahrscheinlich, radikale neue Technologien wie Lithiumschwefel und Lithiumluft zum Markt viel schneller zu drücken als, was die meisten Leute z.Z. erwarten. Solche Technologien können die Energiedichten theoretisch liefern, die größer sind, als Benzin kann, welches haben, enorme Auswirkungen für nicht nur Straßenreise aber auch Transport zur Sprache bringt und versendet würde. Nun da Sachen sehr interessant machen würde!

 

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