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hg0088官网:为什么锂离子电池可能会在很长一段时

时间:2018-10-09 18:40

来源:未知作者:admin点击:

hg0088官网  美国能源部正在开展一项重大研究工作,以开发新一代锂离子电池,这种电池主要不含钴,这是一种稀有且昂贵的金属,通过日益令人不安的供应链提供。
 
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这项为期三年的计划是加速先进车辆技术的更广泛努力的一部分,最终可能会带来更便宜,更持久的消费电子产品,电动汽车和电网存储。
 
材料科学家Gerd Ceder正在监督劳伦斯伯克利国家实验室研究项目下的一个项目,该项目旨在开发“无序岩盐”作为阴极的替代材料,即可充电电池中的正极。通常,锂离子电池中的阴极需要钴以在电极中产生并保持分层结构,这允许锂离子容易地流过它。但几年前,Ceder和他的同事们发现,这种新型材料可以储存更多的锂,有可能提高能量密度,同时完全避免使用钴(参见“无序材料有望提供更好的电池”)。
 
劳伦斯伯克利项目以及阿贡国家实验室的两个项目共同从美国能源部的车辆技术办公室获得了1250万美元。

劳伦斯伯克利项目以及阿贡国家实验室的两个项目共同从美国能源部的车辆技术办公室获得了1250万美元。
 
在接受麻省理工学院技术评论采访时,Ceder讨论了确保新材料作为电池制造的“替代”替代方案所面临的挑战,锂离子技术将在未来很长一段时间内继续主导存储的原因 - 为什么任何电池推进需要很长时间才能进入市场。
 
开发这类新化合物的下一步是什么?
 
自从最初发现这个概念以来已经有四年了,而且这个类别中有十几种化合物已经显示出有前途的特征。所以这就是发现阶段,每个人都去尝试各种不同的化学物质,比如刘易斯和克拉克的探索。
 
下一步是我们将采取一些看起来很有前途的材料,看看我们能否解决在实际制造商品之前必须解决的所有小问题。
 
充放电率能力必须良好。必须改善设定电池寿命的循环寿命。
 
然后人们学会做各种加工技巧和表面处理,这就是电池变得越来越好的方法。
 
但我想说其中一些材料将进入下一阶段。对于高能量密度的阴极材料,这可能是我们最好的赌注之一。
 
为什么看到实验室中的任何实验室进展真正进入市场需要这么长时间?
 
即使您更快地进行发现,任何使其成为商业产品的事情都是漫长的过程。这是物质优化,测试,客户接受以及所有这些事情的漫长道路。即使我今天在实验室里有一些完美的东西,你可能会有6到10年的艰苦跋涉。
 
有人必须扩大规模。他们必须测试它。然后,他们必须将它传递给电池制造商,电池制造商,他将花费两年时间测试它,然后,如果他们最终喜欢它,他们可能会制造一个小产品 - 这是一个利基市场,因为他们不想用新产品承担市场风险。


几年前你说固态电池“几乎是一个完美的电池。”你觉得今天怎么样?
 
我仍然乐观地认为他们是真正改变游戏规则的人。而且我认为最终的产品可能会如此优秀,而且我认为这证明了努力和推动它的努力。它可能看起来像理想的电池。
 
当然,在那之后的几年里,我们和其他人已经发现了必须解决的所有问题。所以我仍然认为它是目前储能最有前途的产品之一。但是有很多问题需要解决。
 
这些固态电解质通常不稳定。实际上,没有人能想出制造固态电池的好方法。
 
您可以在实验室中制作它们,公司甚至可以制作原型,但这证明您可以做到。它不能证明你可以经济地做到这一点。
 
其中很多都是工程挑战,我有这样一种理念,即工程挑战可以通过金钱来解决。科学问题属于不同的类别。发明时间很难。
 
但我相信它会发生。

我们今年看到一些值得注意的投资的另一个领域是电网存储。您认为哪些研究途径有前景?
 
在我看来,网格存储是一种外卡。在短期内,我只看到所有都是锂离子电池。原因是它可靠,您可以从可靠的供应商处购买它。
 
您可以就是否是电网的最佳储能形式进行哲学讨论。但如果你是PG&E,你打算从谁那里购买?启动XYZ,可能三年内不在那里,或者您打算从LG化学,CATL或三星购买?
 
所以我并不排除其他技术可以渗透到电网中,但它们不应低估现有企业的竞争。老牌运营商始终是一个强者。
 
您听到的反驳是,锂离子的价格是多么便宜 - 而且它不适合电网可能需要的数天,数周甚至数月的存储(参见“我们2.5万亿美元的原因)不能靠电池来清理电网“)。
 
锂离子电池已经相当便宜了。所有这些其他技术 - 虽然在纸面上它们可能具有低成本结构,但它们仍然必须到达那里。初创公司需要高价值的市场,电网不是一个特别高价值的市场。
 
让我们举一个极端的例子 - 让我们来看看季节性存储。你愿意为6月到12月的千瓦时支付多少钱?事情必须是令人难以置信的便宜。
 
我不清楚这些问题的解决方案将在经典的电化学存储中找到。不是每个问题都应该用电池来解决。

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