鋰離子電池與燃料動(dòng)力鋰離子電池的原理

鋰離子電池是一種儲(chǔ)能技術(shù)設(shè)備，目前鋰離子電池可分為磷酸鐵鋰離子電池（lfp）、三元（ncm）充電電池和錳酸鋰（LMO）電池。以磷酸鐵鋰離子電池為例，將充放電階段的鋰離子電池、鋰離子電池和負(fù)電池以及從鋰離子電池及其外部功率電路轉(zhuǎn)移的電子器件融合到鋰離子電池，將負(fù)電池、鋰離子電池和電子器件轉(zhuǎn)移到正電池。

然而，材料動(dòng)力鋰離子電池是一種發(fā)電機(jī)，材料和還原劑可以根據(jù)電化學(xué)腐蝕轉(zhuǎn)化為電磁能而無(wú)需點(diǎn)火。因此，電池不受卡諾循環(huán)、能量轉(zhuǎn)換效率的限制。然而，當(dāng)動(dòng)力鋰離子電池用作電磁能量轉(zhuǎn)換裝置時(shí)，即使用作熱電工程設(shè)備，其高效率也可以達(dá)到60%。根據(jù)不同的電解質(zhì)溶液，鋰離子電池分為堿性電池、硫酸銨型天然材料鋰離子電池、固體金屬氧化物天然材料鋰離子電池、熔融硫化物天然材料鋰離子電池和質(zhì)子交換膜天然材料鋰離子電池。質(zhì)子交換膜動(dòng)力鋰離子電池的不同應(yīng)用溫度范圍從室內(nèi)溫度到80℃，是在自然動(dòng)力鋰離子電池車(chē)上應(yīng)用的基礎(chǔ)。以質(zhì)子交換膜動(dòng)力鋰離子電池為例，將正電子CO2和從氫氧自由基離子負(fù)相及其外部電源電路傳輸?shù)碾娮咏M分熔融在水中，氫原子的負(fù)相丟失在氫氧中。表1列出了鋰離子電池、動(dòng)力鋰離子電池、正極材料等基本概念。

鋰離子電池和燃料動(dòng)力鋰離子電池的關(guān)鍵技術(shù)特點(diǎn)

特點(diǎn)

鋰離子電池和鋰離子電池的化學(xué)變化已經(jīng)決定了充電電池的可逆感應(yīng)電位。關(guān)于電化學(xué)腐蝕，可以計(jì)算為：

其中包括標(biāo)準(zhǔn)條件下電化學(xué)腐蝕的gibbs活化能的變化，gibbs活化能的變化反映了電化學(xué)腐蝕的發(fā)生概率，腐蝕的大小是通過(guò)反映其特性、產(chǎn)物和反應(yīng)物的濃度及其反射溫度來(lái)確定的。n是每克分子遷移的電子器件的摩爾數(shù)，f是法拉第常數(shù)。在標(biāo)準(zhǔn)條件下，鋰離子電池的可逆電勢(shì)隨溫度的升高而上下降，可逆電勢(shì)隨溫度的升高而降低。由于正極材料在整個(gè)過(guò)程中結(jié)構(gòu)的不斷變化，充電電池的可逆電感也在發(fā)生變化，充電電池的可逆電感也與反應(yīng)水平有關(guān)。然而，表2顯示了鋰離子電池和鋰離子電池的特性曲線。

特定能源

純電動(dòng)汽車(chē)完全以電池充電為驅(qū)動(dòng)力，更重視電池充電后的跟蹤能力，因此更重視電池的比能。鋰離子電池比能的新增僅限于鋰離子電池材料的基本理論短板。目前，我國(guó)電力驅(qū)動(dòng)鋰離子電池的正極材料重要是磷酸鋰（lfp），石墨材料仍然是關(guān)鍵材料。動(dòng)力鋰離子電池是一種發(fā)電設(shè)備，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)鋰離子電池。在總里程水平與能量比率相匹配的情況下，優(yōu)秀豪華純電動(dòng)汽車(chē)tesla只有500公里的里程，而典型的豐田米拉和現(xiàn)代ix35意味著動(dòng)力鋰離子電池汽車(chē)將有超過(guò)500公里的里程。因此，在特定的能量水平上，鋰離子電池優(yōu)于鋰離子電池。

預(yù)期壽命

但隨著充電電池的應(yīng)用水平的提高，鋰離子電池和鋰離子電池的性能都有所下降。汽車(chē)的啟停加減速工作狀態(tài)占整體工作狀態(tài)的很大一部分，導(dǎo)致充電電池工作在遠(yuǎn)距離電流范圍內(nèi)，電流彈性系數(shù)很大，無(wú)疑會(huì)減少電池循環(huán)次數(shù)。因此，有關(guān)動(dòng)力鋰離子電池和鋰離子電池壽命的科學(xué)研究成為最重要的問(wèn)題之一。

費(fèi)用

目前，我國(guó)鋰離子電池系統(tǒng)軟件的成本為1800元/千瓦時(shí)，鋰離子電池組的成本為5000元/千瓦（不含系統(tǒng)軟件中的材料系統(tǒng)軟件等各種組件）。關(guān)于一輛小型汽車(chē)，假設(shè)它是純電動(dòng)純電動(dòng)60kwh（60kwh），成本超過(guò)萬(wàn)元。假如是一輛鋰離子電池汽車(chē)，其輸出功率為100千瓦（豐田米雷為114千瓦時(shí)），反應(yīng)堆的成本高達(dá)50萬(wàn)。

但是，現(xiàn)階段鋰離子電池的成本明顯高于鋰離子電池，這是一個(gè)短板限制了鋰離子電池的發(fā)展趨勢(shì)。普遍認(rèn)為，由于貴金屬Pt的應(yīng)用，鋰離子電池的高成本是關(guān)鍵，特定Pt的計(jì)算成本如下：現(xiàn)階段較高的負(fù)載水平是：其電性能為1600ma。用于100kw動(dòng)力鋰離子電池系統(tǒng)軟件的pt組件如下。pt的價(jià)格按500元/g計(jì)算，適用pt的費(fèi)用為50020833元。100千瓦動(dòng)力鋰離子電池的成本超過(guò)50萬(wàn)元，而pt的成本僅為固定成本的4%。然而，由于目前原材料和系統(tǒng)軟件的加工技術(shù)還不完善，而且隨著商業(yè)化的發(fā)展，電池的成本必須大大降低，因此，動(dòng)力鋰離子電池的成本是關(guān)鍵。