新型電池讓手機(jī)充1次可續(xù)航5天 鋰硫電池有什么優(yōu)勢(shì)？新型電池汽車?yán)m(xù)航能達(dá)到多少？

• 2020年1月8日 WuYaNan來(lái)源：新浪 775 47
• 繁體

澳大利亞莫納什大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種新的鋰硫電池，能讓智能手機(jī)實(shí)現(xiàn)充一次電續(xù)航5天，還能讓電動(dòng)汽車行駛約1000公里。

此前“充電5分鐘，通話兩小時(shí)”的廣告語(yǔ)讓OPPO手機(jī)的銷量一度創(chuàng)當(dāng)季新高，可見手機(jī)電池的續(xù)航時(shí)間對(duì)于顧客使用體驗(yàn)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。日前，據(jù)外媒報(bào)道稱，澳大利亞莫納什大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種新的鋰硫電池，能讓智能手機(jī)實(shí)現(xiàn)充一次電續(xù)航5天，還能讓電動(dòng)汽車行駛約1000公里。不過(guò)該電池要應(yīng)用于實(shí)際生活可能還要進(jìn)一步研發(fā)，需要等待。那么，這里科學(xué)家開發(fā)的鋰硫電池是什么呢?

鋰硫電池是什么

鋰硫電池是鋰電池的一種，是以硫元素作為電池正極,金屬鋰作為負(fù)極的一種鋰電池。單質(zhì)硫在地球中儲(chǔ)量豐富，具有價(jià)格低廉、環(huán)境友好等特點(diǎn)。利用硫作為正極材料的鋰硫電池，其材料理論比容量和電池理論比能量較高，分別達(dá)到 1675m Ah/g 和 2600Wh/kg ，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于商業(yè)上廣泛應(yīng)用的鈷酸鋰電池的容量(<150mAh/g)。并且硫是一種對(duì)環(huán)境友好的元素，對(duì)環(huán)境基本沒(méi)有污染，是一種非常有前景的鋰電池。

典型的鋰硫電池一般采用單質(zhì)硫作為正極，金屬鋰片作為負(fù)極，它的反應(yīng)機(jī)理不同于鋰離子電池的離子脫嵌機(jī)理，而是電化學(xué)機(jī)理。鋰硫電池以硫?yàn)檎龢O反應(yīng)物質(zhì)，以鋰為負(fù)極。

那么，對(duì)于電池的使用，并不局限于手機(jī)，還包括近幾年火爆的新能源汽車行業(yè)，對(duì)于汽車而言，續(xù)航的能力象征了這輛汽車的性能，也預(yù)示著這輛是否符合顧客的要求，同時(shí)反映了銷量。因?yàn)?，人們開車出門不可能說(shuō)充充電開幾個(gè)小時(shí)就沒(méi)電了，停在半路多尷尬，這極大了影響了效率，如果續(xù)航時(shí)間不達(dá)標(biāo)，還不如選擇燃油車。

新型電池汽車?yán)m(xù)航翻10倍

隨著國(guó)家新能源汽車補(bǔ)貼政策逐步收緊，新能源汽車特別是純電動(dòng)汽車的發(fā)展越來(lái)越被制約，制約純電動(dòng)汽車最大的因素就是電池的續(xù)航問(wèn)題。

目前最好的電動(dòng)車特斯拉，標(biāo)定續(xù)航也不過(guò)560公里，而純電動(dòng)汽車的續(xù)航卻不像燃油汽車標(biāo)定續(xù)航那么穩(wěn)定，特斯拉在實(shí)際路況，溫度等很多影響下，實(shí)際在300公里的續(xù)航，甚至很多需要辦事的車主，200公里就要開始思考導(dǎo)航充電樁了。

如今的主流電池就是鋰電池，細(xì)分后，上等電池為三元鋰電池，所有的研究集中方向已經(jīng)停滯在尋找新的儲(chǔ)能元素，而是集中在如何高效排列電池組，如何高密度化現(xiàn)有電池。這樣的工藝，可以預(yù)見，只會(huì)產(chǎn)生量產(chǎn)。

真正迎來(lái)質(zhì)變的，可能都是現(xiàn)在的非主流電池儲(chǔ)能研究方向，比如固態(tài)氟離子電池。這種電池儲(chǔ)能可能比現(xiàn)在的鋰電池要提高十倍，也就是說(shuō)，是現(xiàn)有標(biāo)定續(xù)航十倍---1500公里。

關(guān)于鋰離子電池和鋰硫電池的電解液

鋰離子電池的電解液的溶質(zhì)為L(zhǎng)iPF6，濃度為1 M，溶劑為體積比為1：1：1的碳酸乙烯酯 (EC) /碳酸二甲酯 (DMC) /碳酸甲乙酯 (EMC) 的混合物;鋰硫電池的電解液的為1M的雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰(LiTFSI)溶于1,3-二氧戊環(huán)(DOL)/乙二醇二甲醚(DME)=1:1 V%，并添加1%的LiNO3。

鋰離子電池的充放電電壓范圍更寬，鋰離子電池用的電解液好像也沒(méi)用于鋰硫電池。

單質(zhì)硫及其放電產(chǎn)物硫化鋰的電導(dǎo)率很低，降低了正極材料的利用率和循環(huán)壽命。鋰離子電池相對(duì)不存在這么嚴(yán)重的問(wèn)題，因此為了彌補(bǔ)這一點(diǎn)，需要選擇對(duì)于鋰硫來(lái)說(shuō)更優(yōu)的電解液，鋰硫一般都用的有機(jī)電解液。

根據(jù)中研普華研究院2020-2025年鋰電池材料市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)查及供需格局分析預(yù)測(cè)報(bào)告顯示：

近幾十年來(lái)，為了提高活性物質(zhì)硫的利用率，限制多硫化鋰的溶解以及電池循環(huán)性能差的問(wèn)題，研究者在電解質(zhì)及復(fù)合正極材料改性等方面進(jìn)行了大量探索研究。對(duì)于電解質(zhì)的改性，主要是采用固體電解質(zhì)、凝膠電解質(zhì)或在電解液中添加LiNO3離子液體等措施，以限制電極反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的多硫化鋰溶解和減小"飛梭效應(yīng)"，提高了活性物質(zhì)硫的利用率，從而達(dá)到改善鋰硫電池的循環(huán)性能的目的。

目前，全球鋰離子電池電解液的供應(yīng)商主要集中在中、日、韓三國(guó)。日本及韓國(guó)的主要廠商包括日本宇部興產(chǎn)株式會(huì)社、三菱化學(xué)株式會(huì)社及韓國(guó)旭成化學(xué)(Panax-Etec)等，主要供應(yīng)日本、韓國(guó)本土企業(yè)和部分在華日資、韓資企業(yè)。我國(guó)電解液產(chǎn)業(yè)起步晚于日本和韓國(guó)，但發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，經(jīng)過(guò)多年來(lái)持續(xù)的工改進(jìn)和技術(shù)積累，已經(jīng)具備了一定的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力，我國(guó)已經(jīng)成為全球最大的鋰離子電池電解液生產(chǎn)國(guó)，電解液企業(yè)在全球市場(chǎng)的份額不斷擴(kuò)大。除本公司以外，國(guó)內(nèi)鋰離子電池電解液企業(yè)主要有新宙邦、天賜材料、國(guó)泰華榮、天津金牛、東莞杉杉等公司。

根據(jù)中研普華調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前，國(guó)內(nèi)電解液及其材料生產(chǎn)企業(yè)名錄，在48家企業(yè)中，34家生產(chǎn)電解液，15家生產(chǎn)六氟磷酸鋰，4家生產(chǎn)添加劑，3家涉及溶劑業(yè)務(wù)。其中2016年新宙邦科技、國(guó)泰華榮化工、天賜高新材料等前10龍頭企業(yè)鋰電電解液產(chǎn)量市場(chǎng)占有率達(dá)到89.2%。

全球電解液需求量需求在2020年將達(dá)到28.8萬(wàn)噸，對(duì)應(yīng)2016年全球14.28萬(wàn)噸的銷量，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到19.17%。預(yù)計(jì)在2019年之前全球及國(guó)內(nèi)電解液行業(yè)的整體現(xiàn)狀將呈現(xiàn)供大于求的現(xiàn)象。預(yù)計(jì)2019年之前，六氟磷酸鋰的行業(yè)狀態(tài)和電解液一樣，也是供過(guò)于求。

隨著鋰電池材料行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的不斷加劇，中研普華研究院對(duì)中國(guó)鋰電池材料行業(yè)的內(nèi)外部環(huán)境、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展?fàn)顩r、市場(chǎng)供需、競(jìng)爭(zhēng)格局、標(biāo)桿企業(yè)、發(fā)展趨勢(shì)、機(jī)會(huì)風(fēng)險(xiǎn)、發(fā)展策略與投資建議等進(jìn)行了分析，并重點(diǎn)分析了我國(guó)鋰電池材料行業(yè)將面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，對(duì)鋰電池材料行業(yè)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)及前景作出審慎分析與預(yù)測(cè)

想要了解更多關(guān)于鋰電池材料市場(chǎng)行業(yè)專業(yè)分析，請(qǐng)關(guān)注中研普華研究院報(bào)告《2020-2025年鋰電池材料市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)查及供需格局分析預(yù)測(cè)報(bào)告》

• 相關(guān)深度報(bào)告REPORTS

  

  2020-2025年鋰電池材料市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)查及供需格局分析預(yù)測(cè)報(bào)告

  在現(xiàn)代市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中，信息已經(jīng)是一種重要的經(jīng)濟(jì)資源，信息資源的優(yōu)先占有者勝，反之則處于劣勢(shì)。中國(guó)每年有近百萬(wàn)家企業(yè)倒閉，對(duì)于企業(yè)經(jīng)營(yíng)而言，因?yàn)槭д`而出局，極有可能意味著從此退出歷史...

  查看詳情

延伸閱讀

推薦閱讀

猜您喜歡