Qual è la migliore batteria al litio, al grafene o al piombo?

Con la popolarità dei veicoli elettrici, sempre più persone iniziano a prestare attenzione alla batteria. La batteria è il magazzino di accumulo dell’energia dei veicoli elettrici. I veicoli elettrici convertono l'energia elettrica in energia chimica durante la ricarica e la immagazzinano nella batteria. Quando si utilizzano veicoli elettrici, il motore converte l'energia chimica contenuta nella batteria in energia meccanica, in modo che i veicoli elettrici possano circolare su strada. Poiché la batteria è la fonte di energia dei veicoli elettrici, quali tipi di batterie sono attualmente utilizzate nei veicoli elettrici e quale è la migliore?

Dopo il rapido sviluppo dei veicoli elettrici negli ultimi anni, le batterie utilizzate nei veicoli elettrici si dividono principalmente in batterie al litio, batterie al grafene e batterie al piombo. Che è meglio, batterie al litio, batterie al grafene e batterie al piombo,

Confronto tra batteria al litio, batteria al grafene e batteria al piombo

一、 Vantaggi e svantaggi della batteria al litio

1. La densità di energia è elevata e la densità di energia del volume e la densità di energia di massa possono raggiungere 450 W. h/dm3 e 150W. h/kg rispettivamente, e sono ancora in aumento.

2. La tensione di uscita media è elevata (circa 3,6 V), ovvero 3 volte quella delle batterie Ni Cd e Ni l.

3. Elevata potenza di uscita.

4. L'autoscarica è piccola, meno del 10% al mese, meno della metà di Ni Cd e Ni Ml.

5. Senza l'effetto memoria come le batterie Ni Cd e Ni MH, le prestazioni del ciclo sono superiori.

6. Può essere caricato e scaricato rapidamente e la capacità può raggiungere oltre l'80% della capacità nominale se caricato a 1°C.

7. Elevata efficienza di carica, praticamente al 100% dopo il primo ciclo.

8. L'intervallo della temperatura operativa è ampio, -30~+45 ℃. Con il miglioramento dell'elettrolita e dell'elettrodo positivo, si prevede che venga ampliato a -40~+70 ℃ e la bassa temperatura potrebbe essere estesa a -60 ℃.

9. Nessuna manutenzione richiesta.

10. È "amica" dell'ambiente e si chiama batteria verde.

11. Lunga durata, il DOD al 100% può essere caricato e scaricato per più di 900 volte; Quando si utilizza la carica e la scarica a profondità ridotta (30% DOD), il numero di cicli ha superato 5000.

Svantaggi della batteria al litio

1. Il costo è elevato, principalmente a causa del prezzo elevato del materiale catodico LiC002. Con il continuo sviluppo della tecnologia catodica, LiMn204, LiFeP04, ecc. possono essere utilizzati come catodo, il che dovrebbe ridurre notevolmente il costo delle batterie agli ioni di litio;

2. Deve essere presente un circuito di protezione speciale per evitare sovraccarico o scarica eccessiva;

3. La compatibilità con le batterie comuni è scarsa, perché le batterie agli ioni di litio possono essere sostituite solo quando si utilizzano tre batterie comuni (3,6 V).


二、 Vantaggi e svantaggi della batteria al grafene


Batteria al grafene: la batteria al grafene è una pellicola planare a nido d'ape formata da atomi di carbonio sotto forma di ibridazione sp2. È un materiale quasi bidimensionale con un solo spessore di strato atomico, quindi è anche chiamata grafite a strato monoatomico. Viene sviluppata una nuova batteria energetica basata sul movimento rapido e ampio degli ioni di litio tra la superficie del grafene e l'elettrodo.

1. La capacità di accumulo dell'energia è tre volte superiore a quella del miglior prodotto attualmente sul mercato. L'energia specifica di una batteria al litio (fatte salve le più avanzate) è di 180wh/kg, mentre l'energia specifica di una batteria al grafene è superiore a 600whkg.

2. Il veicolo elettrico alimentato da questa batteria può percorrere al massimo 1000 chilometri e il tempo di ricarica è inferiore a 8 minuti.

3. Lunga durata. La sua durata è quattro volte quella della tradizionale batteria idrogenata e due volte quella della batteria al litio.

4. Leggero. Le caratteristiche del grafene possono ridurre il peso della batteria alla metà rispetto alla batteria tradizionale, migliorando l'efficienza della macchina che carica la batteria.

5. Il grafene presenta più vantaggi rispetto alle batterie tradizionali. La sua durata è doppia rispetto a quella delle batterie al litio e quattro volte superiore a quella delle batterie idrogenate.

6. Ha una velocità di ricarica più rapida ed è più durevole della batteria al litio ad alta temperatura.


Svantaggi della batteria al grafene:

1. Al momento, la diluizione della grafite non ha raggiunto la fase pratica e c'è ancora molta strada da fare prima della produzione di massa.

2. Queste batterie al grafene sul mercato non sono batterie al grafene puro. Sono semplicemente drogati con alcune tecnologie legate al grafene sulla base delle batterie al litio. Rispetto alle tradizionali batterie al litio, il miglioramento delle prestazioni apportato è solo minimo. Inoltre, il costo del grafene è molto elevato e anche il suo processo di produzione è molto elevato. Il processo di produzione delle batterie al grafene non è ancora abbastanza maturo. Al momento è solo in fase di laboratorio e non può raggiungere il livello di produzione di massa.

3. Caratteristiche del processo incompatibili. Cioè, l’eccessiva superficie specifica del grafene porterà molti problemi di processo alla dispersione e all’omogeneizzazione dei liquami delle batterie agli ioni di litio esistenti. Se il processo di adeguamento della fabbrica di batterie sarà esaurito e non ci sarà abbastanza spazio di profitto guidato dai progressi rivoluzionari negli indicatori di prestazione, chi sarà disposto a utilizzare questa tecnologia? Le caratteristiche superficiali del grafene sono fortemente influenzate dallo stato chimico e ci sono molti problemi di stabilità del lotto, durata del ciclo, ecc., che attualmente non possono soddisfare i requisiti dettagliati della produzione di batterie al litio.


三、 Vantaggi e svantaggi della batteria al piombo

La batteria al piombo è un tipo di batteria i cui poli positivo e negativo sono costituiti principalmente da piombo e suoi ossidi e l'elettrolita è una soluzione di acido solforico. Quando la batteria al piombo si scarica, il componente principale del polo positivo è il biossido di piombo e il componente principale del polo negativo è il piombo; Durante la carica, i componenti principali degli elettrodi positivi e negativi sono solfato di piombo.

Vantaggi della batteria al piombo

1. Prezzo economico: la batteria al piombo è molto economica grazie al basso costo di produzione, al processo di produzione semplice e al basso prezzo delle materie prime. Inoltre, la batteria al piombo usata può essere riciclata, in modo che la prossima volta che la batteria verrà sostituita, la vecchia batteria potrà essere sostituita con una nuova e una parte del denaro potrà essere compensata, riducendo il costo di acquisto.

2. Elevate prestazioni di sicurezza: la stabilità della batteria al piombo è molto buona, anche se viene caricata a lungo durante l'uso, non si riscontreranno esplosioni o altri problemi e le prestazioni di sicurezza della batteria al piombo sono elevate.

3. Riparabile: sebbene la batteria al piombo possa cristallizzarsi o solforarsi durante l'uso, può essere riparata e utilizzata per un periodo di tempo dopo la riparazione, quindi la batteria al piombo è riparabile, a differenza della batteria al litio, che non può essere riparata dopo si verificano problemi.


Svantaggi della batteria al piombo:

1. Grandi volumi e peso elevato: il processo di produzione delle batterie al piombo è un problema. Se si vuole aumentare la capacità delle batterie al piombo-acido, è necessario un volume maggiore e il peso diventerà più pesante, rendendone scomodo lo spostamento.

2. Breve durata: la batteria al piombo viene caricata e scaricata circa 300-350 volte e può essere utilizzata normalmente per circa 2-3 anni.

3. Inquinamento ambientale: anche se il cadmio non viene più utilizzato nelle batterie al piombo-acido, continuerà a causare inquinamento ambientale, come l'inquinamento dell'acqua e del suolo.

Conclusione: sulla base del confronto delle condizioni sopra riportato, la batteria al litio presenta più vantaggi rispetto alla batteria al grafene e alla batteria al piombo in termini di maturità della tecnologia di ricerca e sviluppo, costi di produzione, vantaggi economici di mercato e protezione ambientale.