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登錄鋰電池電動車的案例
鋰電車將迎來爆發期
鋰電池電動車的比前三年已經有大幅下降,那時候一輛三星鋰電的(36V12A)助力電動車自行車售價就高達5000多元,僅電池就2000多元,而隨著國產鋰電池的出現,同型號的鋰電池價格已經降低至700元左右,同比下降約280%。
此外國產鋰電池的技術也在不斷進步,國內一線品牌廠商生產的鋰電池,經歷7,8年的探索,鋰電安全技術方面已經慢慢成熟,在新國標的大背景下,鋰電池電動車將慢慢替代鉛酸電池電動車成為城市主流的電動助力代步工具。
展開 所有電動車都可能自燃嗎?哪種電池才是隱藏殺手?
最近幾天,突然發現單位樓下的電動車多了好多,之前只有路邊停一排,現在花壇四周停得滿滿當當。正疑惑著,發現了電梯間多了個文件,原來出于電動車自燃風險的考慮,地下車庫不讓停了,只能停地上。
你的電動車有自燃風險嗎?是所有電動車都可能自燃嗎?研究研究。
電動車自燃,就是里面的電池自燃,這么多電動車,其實電池就2種。鉛酸電池和鋰離子電池。
冒著被保安抓走的風險,研究了園區里的電動車,像這個踏板附近能明顯看到電池是由很多塊組成的,這是鉛酸電池。
像這種電池是一個整體,小巧精致好拆卸,是鋰離子電池,因為鋰離子電池基本都會二次封裝,看不到里面的結構。
如果電動車封裝的比較好,看不到電池怎么判斷呢,像這種踏板比較厚,大概率就是鉛酸電池在里面。
而像這種踏板很薄,明顯容不下鉛酸電池,大概率就是車座下面存放著鋰離子電池。
你可以看看你的電動車是哪種電池。那么這2種電池都有自燃風險嗎?
先說說鋰離子電池,由正負極、隔膜和電解液組成。當電池發生撞擊、工作或充電時溫度過高以及電池老化等原因導致隔膜破損,正負極就直接相連,短路產生大量熱量,其電解液是可燃的有機溶劑,溫度到了,就燒起來了。
那么鋰離子電池又有幾種,哪種最易燃,哪種相對安全呢? 鋰離子電池的負極一般都是石墨,而正極是不同的,生活常見的有4種:鈷酸鋰、三元鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰。它們能量密度及安全性各不相同,能量密度越高,安全性一般越低。
你猜,電動自行車常用的是哪種呢? 據不完全統計,鋰離子電池電動自行車中,50%以上用的是錳酸鋰。
其實通過這個圖就大概能猜到結果,因為前兩個價格高,安全性低,雖能量密度大,續航久,但電動自行車一般跑近路,所以沒那么合適;最后一個磷酸鐵鋰,雖安全性好,但有個很大的缺點,低溫時性能很差。
展開 氫燃料電池汽車相比傳統鋰電池電動車,有哪些優劣勢?
我覺得,氫燃料汽車(FCV)將會是汽車動力,甚至小型動力單元(發電機)的最終形態
為什么不是電池汽車?因為電池即便有一天解決了價格、壽命等問題
但是充電時間長、對電網沖擊太大是永遠解決不了的
一輛只能跑400公里的特斯拉,即便用最快的充電方式也要75分鐘才能充滿,這種極快的充電方式不僅對電池極其有害會縮短壽命,需要的電流更高達192A(前40分鐘用192A充滿80%,后35分鐘需要低電流涵養電池)
這種極為夸張的充電電流是不可能大規模普及的,因為一臺特斯拉極速充電模式的192A相當于家用40臺壁掛式空調!如果電動汽車大規模普及,不僅現有發電規模翻幾十倍都跟隨不上,更讓現有的電網規模瞬間崩潰,我們屋外所有的輸電線都要更換,這可能嗎?想想我們能在夏天同一時間開空調都為之奮斗了幾十年,比空調大幾十倍的電動車會怎樣?
或許,你說這是可能,但是!想想逢年過節的高速路排長隊加油的汽車,每次耗時5分鐘都滿滿的長隊,如果大家都用電動汽車會是什么樣的景象?
當然,有人會說,我們有電容呀,搞上電容峰谷分時用電就行了,但是純電汽車所依靠的能源還是存在轉化效率低、能耗損失大的問題。
從發電廠、到輸電線、變電器、到最后用戶,其實純電汽車效率真不高。
展開 不用電池的電動車 瑞典研究用“碳纖維”車身取代傳統鋰電池
電動車開發至今仍有許多問題有待解決,而其中一項大問題,便是電動車往往需要體積大且擁有高能量密度的電池組,才能應付目前一般人使用內燃機引擎車型的行駛里程。
因此要在電池大小、續航里程與車身重量之間取得平衡可說是件相當棘手的事情,而近期就有研究單位對此想出了解決辦法,那就是透過《碳纖維》技術。
不知道車迷們是否還記得上物理課時曾教過,碳原子所組成的石墨具備導電的效果,而目前多數運用在超跑車型身上的高剛性輕量化材質碳纖維,也同樣具備了導電功能。
因此日前瑞典查爾摩斯理工學院就提出了一項研究報告,透過碳纖維的特性,來讓車輛透過碳纖維車體來儲存電能,取代傳統的電池組,讓整輛車身直接變身成一顆大電池。
參與這項研究的教授Leif Asp指出,研究結果發現透過改變碳纖維的結晶方式與組成方向,就能讓碳纖維擁有更強大的帶電能力,但這些高帶電能力的碳纖維,在剛性與硬度表現上比起標淮制成方式的碳纖維明顯較差,因此若是要將碳車體結構當成電池,就必須在剛性與儲存電能的兩種碳纖維組成比例之間取得絕佳平衡。
Leif Asp也補充說明:這樣一來,車體結構不僅用來乘載車身,還能肩負儲存、傳導與回收電力的功能,即便作為導電功能的碳纖維需要增加數倍以上的厚度。
碳纖維的能量密度也比傳統鋰電池低,但因為碳纖維的輕量化特性同時捨棄了傳統電池,依然能讓整輛車減少50%以上的車身重量,同時也會比使用傳統鋰電池更為安全。
當然,就目前來看這項技術普及的機率應該不會太高,畢竟碳纖維車身至今仍是相當昂貴的一項材料,基本上只會在超跑車型或是少數高價電動車身上看到,要使用到一般平價車型身上并不是件容易的事,不過至少對于高性能與超跑品牌而言,確實多了一種取代傳統鋰電池的方式,讓人好奇會是哪間車廠率先使用這項技術呢!
(來源:百家號 車匠臣)
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馬斯克:特斯拉更多電動車將搭載磷酸鐵鋰電池
2月26日,特斯拉首席執行官埃隆·馬斯克(Elon Musk)表示,出于對鎳供應長期可得性的擔憂,該公司更多電動車可能將搭載磷酸鐵鋰(LFP)電池。
(圖片來源:馬斯克推特)
當2月25日在推特上談到電池資源的可得性時,馬斯克表示:“鎳材料供應是我們在電池量產中最操心的問題,這就是我們為什么要讓標準續航版的電動汽車搭載鐵鋰電池。鐵(和鋰)有很多!”這似乎在暗示,特斯拉正在改變電池供應,除了中國產汽車,其他地區生產的汽車也可能搭載LFP電池。
去年,馬斯克表示,LFP電池性能已經獲得足夠改進,該公司現在可以在較低端的汽車中使用這款更便宜、不含鎳的電池。他進一步指出,使用LFP電池還可以為特斯拉其他汽車項目提供更多的鎳陰極鋰離子電池。
2020年10月,特斯拉開始在其上海超級工廠生產標準續航升級版Model 3,搭載LFP電芯。此舉意義重大,因為這也是特斯拉首次從中國出口這一版本的Model 3。最終,這款搭載LFP電池的標準續航升級版Model 3成為特斯拉在歐洲和其他市場的新基礎車型。
在美國,特斯拉仍在生產搭載鎳陰極鋰離子電芯的標準續航版Model 3,但馬斯克似乎暗示,其美國工廠也會更換電池。
馬斯克一直在表達對鎳材料可得性和價格的擔憂。在2020年7月的特斯拉財報會議上,馬斯克懇求礦商加大鎳材料生產。近來,鎳價一直在飆升,今年已累計上漲16%,部分原因來源于電動車電池的需求。
鎳陰極電芯比LFP電池能量高,功率密度大。
展開 外媒:中國電動車電池技術尚需突破才能超越歐美
蓋世汽車訊 據外媒報道,許多人認為,中國在電動汽車領域可能最終超越歐洲、美國和日本等傳統汽車制造大國,但在電池領域沒有任何技術突破的情況下,這種說法純屬無稽之談。
近年來,有關中國投資電動汽車的新聞報道層出不窮。一些人認為,中國在柴油車制造方面落后于歐洲,在汽油車制造方面落后于美國和日本,因此中國一直專注于開發電動汽車。但如果中國缺乏合適的技術,如何才能超越上述國家呢?只有適宜的技術才能確保中國的電動汽車成為主流,并最終占領市場;只有技術才能幫助降低成本,顯著提高電池壽命。
總部位于美國的電動車制造商特斯拉一直以來新聞不斷,但該公司幾乎每個季度都在虧損;中國汽車制造商比亞迪已成為電動車領域的主要參與者,但其第一季度利潤下滑幅度超過80%。即便是最大的電動車制造商也無法盈利,原因有兩點:成本快速上升和政府補貼下降。
2017年中國售出了777,000輛電動車,與此同時,鋰的全球價格上漲了4倍,而至少在目前,鋰對電動車電池的生產至關重要。在沒有任何技術突破的情況下,我們如何將大約3000萬輛汽車轉化為電動汽車?
可用于電動車的鉛酸電池在第一輛車被發明之前就已經存在了20多年,但為什么第一代汽車沒有選擇鉛酸電池提供動力呢?這是因為鉛酸電池的能量密度約為每千克90瓦時,相較于汽油每千克8,600瓦時的能量密度來說太低。同樣地,鋰電池的能量密度為每千克240瓦時,因而被認為是適用于電動車的更先進的電池。
因此,為了擴大電動汽車的使用,還需要新的技術來提高電池效率。除了電池技術上的突破,中國還需要制定新計劃來解決電動車行業的電池回收和政府補貼等問題。如果電動車電池不能回收,那么數以百萬計的電池將分散在全國各地,導致環境災難。而中國政府的補貼計劃沒有考慮到這個問題。
展開 電動汽車鋰離子電池安全性能檢測淺析
0 引言
鋰離子電池性能檢測是提高其安全性與可靠性的有效舉措。目前世界范圍內各組織均已制定或研討有效的方法標準對電池的安全性能進行檢測。2009年美國頒布的SAEJ2929:2013標準《電動和混合動力電池系統安全標準》涉及到電池組和整車級別的安全性檢測;2014年國際標準化組織(ISO)制定了標準ISO12405-3:2014《電驅動車輛-鋰離子電池動力包及系統檢測規程第3部分:安全性要求》針對電池組以及電池系統的安全性提出了要求,為汽車廠指明了可選擇的檢測項目以及檢測方法;2015年中國發布了GB/T31467.3-2015《電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統第3部分:安全性要求與檢測方法》標準,主要圍繞電池單體以及模塊提出了檢測要求,給我國電動汽車檢測提供了方法。
作為鋰離子電池性能檢測中最重要的安全性能檢測,一直是人們關注的重點和難點,本文通過調查分析國內外標準關于過充電保護、過放電保護以及短路保護等安全性能檢測的異同點,旨在建議我國關于鋰離子電池安全性能檢測的發展趨勢,有效預防安全事故的發生,促進鋰離子電池行業的健康發展。
1 電氣安全性
1.1 過充放電
過充放電檢測是檢查過充電與過放電保護系統的功能性。該功能系統能夠實現控制充放電電流的過載從而達到保護工作狀態的電池設備免遭荷電狀態超越最大極值或者低于最低極值誘發安全事故。
電池組或者電池系統與整車級別的過充放電檢測是有差異的。GB/T31467.3-2015明確提出鋰離子動力蓄電池包和系統的過充放電保護檢測,充電與放電保護的檢測對象是工作狀態的所有檢測系統,檢測電流倍率為1C,截止條件為電池的管理系統能夠發揮應有的作用或者達到實驗的終止條件。
展開 鋰電池思考:現今的電動汽車能快充嗎?
通過先把安全可靠的充電方式發展起來,來推動電動汽車的穩步、安全、健康發展。
能量密度與安全性是一對矛盾
2018年2月,財政部、工信部等四部委聯合發布《關于調整完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》,取消了對續駛里程150公里以下純電動車的補貼,對續駛里程超過300公里的純電動車補貼則增至3.4萬元,超過400公里的車型補貼增至5萬元。
美國加州大學戴維斯分校中國交通能源中心主任王云石分析,這意味著純電動車在達到與汽油車類似的續駛里程后,續駛里程越長越好。新政策可能希望通過對動力電池系統能量密度的要求,來推進動力電池的發展。
鋰電池的能量密度(Wh/kg)是指單位重量的電池能儲存的能量多少,主要由電池的材料特性決定。按普通鉛酸電池的能量密度約為40Wh/kg計算,如果使用鉛酸電池驅動家用汽車行駛200公里以上,則需要將近1噸的電池。因此把電池重量控制在一定范圍的前提下,電池的能量密度越大,汽車的續航里程就越長。
能量密度數值理應是越高越好,但電池是能量高度集中的小型裝置,當更小體積里聚集更多能量時,如果使用不當,比如溫度升高或突然遇到劇烈碰撞,其產生的后果甚至可以和炸彈相提并論。
根據新能源研究院真鋰研究發布的最新數據,2018年6月份之后,120Wh/kg的電池包的裝機量占比達到了約95%,而一年前的6月該比重僅為7.3%。也就是說國內電池系統能量密度的進步數以“驚人的速度”遠遠超過了海外。
2017-2018.8中國電動汽車乘用車產量中不同能量密度電池包的裝機占比 來源:真鋰研究
盡管在高能量密度電池包的裝機數量有了極大提升,但如何平衡能量密度與安全性的問題尚未得到解決。
展開 通用將在美國為下一代電動汽車電池采購鋰
蓋世汽車訊 據外媒報道,通用已經同意向Controlled Thermal Resources公司投資數百萬美元,并與該公司達成合作,確保從加州獲得低成本鋰,鋰是通用Ultium電池的關鍵原料。
這項投資是通用汽車承諾到2025年投入350億美元用于電動汽車和自動駕駛汽車開發的一部分。該項目的第一階段目標是在2024年生產鋰。
電動版悍馬(圖片來源:GMC)
通用的Ultium電池將為其下一代電動汽車提供動力,將于今年秋天上市的GMC 悍馬電動皮卡將成為首款搭載Ultium電池的車型。Ultium電池是由鋰、鈷、鎳、石墨、銅、錳和鋁制成。當前,通用汽車使用的鋰來自亞洲和南美。
通用在一份聲明中表示,Controlled Thermal Resources將通過閉環、直接提取工藝生產鋰,與傳統的礦坑開采或蒸發池工藝相比,該公司的技術可以實現更低的二氧化碳排放量。
通用預計,與Controlled Thermal Resources的合作可以減少對環境的影響。該公司電動化負責人Tom Grewe對媒體表示,隨著通用推出更多基于Ultium電池的汽車,獲得本地的、高品質的、合乎道德的供應商將變得至關重要。
通用負責全球產品開發、采購和供應鏈的執行副總裁Doug Parks表示:“鋰對電池的生產至關重要,隨著消費者對電動車采用率的提高,未來鋰只會變得更加重要,我們也將加速邁向純電動時代。通過在美國本土獲得鋰供應,有助于幫助我們生產功能強大、價格合理、續航更高的電動汽車。
展開 巴斯夫與保時捷聯合開發用于電動汽車的高性能鋰離子電池
7月23日,巴斯夫發布消息稱,保時捷與Customcells共同成立的合資企業 Cellforce集團已選中巴斯夫作為其下一代鋰離子電池的獨家開發伙伴。
據悉,作為合作方,巴斯夫負責提供高能量HED? NCM正極活性材料,以打造高能量密度且可快速充電的高性能電池,而位于德國賓根的Cellforce集團則負責生產這種高性能電池。電池廠預計將于2024 年投產,每年不低于100MWh的初始產能可為1000輛賽車和高性能汽車提供動力。
圖片來源:巴斯夫
值得一提的是,憑借芬蘭哈爾亞瓦爾塔正極材料前軀體生產基地和德國施瓦茨海德正極活性材料生產基地,巴斯夫有望供應極具可持續性的電池材料。巴斯夫在消息中透露,Cellforce 集團電池廠的生產廢料將由位于德國的巴斯夫施瓦茨海德的電池回收試驗裝置回收以實現閉環,其中的鋰、鎳、鈷和錳將通過濕法冶金工藝回收,并重新用于生產巴斯夫正極活性材料。
巴斯夫歐洲公司執行董事會成員凱禮在發言中也提到,通過電池回收,巴斯夫能確保有價值的材料繼續循環于生產環節,并進一步減少正極材料的二氧化碳足跡,預計總量可達 60%。
保時捷公司負責研發工作的執行董事會成員Michael Steiner則表示:“從歐洲本地采購鎳、鈷材料,及其相關的安全供應和德國境內(從施瓦茨海德到巴登-符騰堡)的短途運輸路線,都是我們決定與巴斯夫合作的重要考量因素,而電池是核心要素,尤其是正極活性材料。
展開 研究人員找到恢復鋰電池部分性能的方法 提高電動汽車續航里程
蓋世汽車訊 據外媒報道,美國能源部SLAC國家加速器實驗室( SLAC National Accelerator Laboratory)和斯坦福大學(Stanford University )的研究人員,可能已找到部分恢復可充電鋰電池性能的方法,有望提高電動汽車的續航里程。
(圖片來源:AZOM)
在鋰電池循環過程中,所積聚的小島狀非活性鋰會與電極斷開,從而降低電池的電荷存儲的能力。然而,研究小組發現,可以讓這些“死”鋰,像蠕蟲一樣向其中一個電極蠕動,直到二者重新連接,從而部分逆轉不需要的過程。
測試顯示,額外增加這一步驟,能夠減緩測試電池退化,使電池壽命增長近30%。研究人員正在探討,如何通過超快放電步驟,恢復鋰離子電池的損耗容量。
失去連接
相對于目前電動汽車使用的鋰離子電池,現在大量研究正在尋找方法,以制造重量更輕、壽命更長、具有更高安全性和更快充電速度的可充電電池。研究人員尤其關注開發鋰金屬電池,以在單位體積或重量上存儲更多的能量。在電動汽車中使用新一代電池,可以增加單次充電里程數,并且所占用的后備箱空間可能更少。
在這兩類電池中,帶正電荷的鋰離子均在電極之間來回穿梭。隨著時間的推移,一些金屬鋰不再具有電化學活性,從而形成孤立的鋰島,無法與電極連接。這會導致容量損失,對于鋰金屬技術和快速充電鋰離子電池,這一問題尤為嚴重。
在此項研究中,研究人員證明,通過調動和恢復孤立的鋰,可以延長電池壽命。
展開 
Leclanché推出新一代鋰離子電池模塊 用于電動卡車運輸
蓋世汽車訊 6月15日,世界領先儲能公司Leclanché SA推出新一代鋰離子電池模塊M3,用于能源密集型電動運輸應用,如船舶、商用車和鐵路,并同時在歐洲開設了一條專門用于大批量生產的全新生產線。
與該公司上一代模塊相比,該新模塊能量和功率密度更高,并與全系列Leclanché 電池兼容,包括LTO 34Ah、G/NMC 60Ah和G/NMC 65Ah。該模塊循環壽命極高,循環可高達20,000次(LTO)或高達8,000次(G/NMC),從而顯著降低總擁有成本,是商業應用的理想選擇。
(圖片來源:Leclanché)
這些模塊專為各種電流和電壓輸出設計,連續電流最高可達800A,并具有功能安全的BMS,可用于高達1,200V的電池系統電壓。此外,該模塊和生產線采用獨特設計,可在產品配置方面具有高度靈活性,同時保持生產效率和可追溯性。
每個M3模塊都采用功能安全的從電池管理系統單元,并與功能安全的主電池管理系統單元進行通信。BMS提供多項先進的節能和安全性能:可滿足ASILC和SIL 2要求;該從站會測量電池電壓和溫度,并運行診斷程序,例如明線檢測、反極性保護和自檢;雙核處理器提供冗余,而功能安全的操作系統會通過提供內置內存保護和任務管理來確保可靠性;電源管理集成電路提供穩定的電源;運行期間功耗低,并在睡眠模式下進一步下降;溫度傳感器安裝在備用電池上,可快速準確響應單個電池的溫度變化,同時確保高度安全性和精確的溫度分布監控,從而優化模塊壽命。
M3模塊的設計完全符合電池模塊(選定配置)的相關運輸認證標準。
展開 電動汽車快速充電循環下鋰離子軟包電池的優化冷卻和熱分析
來源 | Journal of Energy Storage
01
背景介紹
鋰離子電池由于比其他電池類型具有更高的優勢,例如高能量密度、低自放電率、重量輕、零記憶效應和長生命周期,因此在汽車行業中變得無處不在。然而,鋰電池在一個狹窄的溫度范圍內工作最佳:15–40°C。在低于此范圍的溫度下,電解質中的離子電導率會顯著降低,從而導致功率輸出降低、鋰電鍍和隨后的電池退化,而在更高的溫度下,加速的放熱反應會導致電池材料腐蝕、整體電池退化,并在 80°C 以上的溫度下導致熱失控。除了將溫度保持在一個狹窄的工作范圍內,保持電池單元或模塊內的最大溫差較低也很重要;<5°C 的值是電池內推薦的最大溫差。
目前,大多數關于電池冷卻設計和優化的研究工作都集中在圓柱形和棱柱形電池上。最近,袋形電池因其比圓柱形電池更高的能量密度而受到關注。目前,已經提出了各種用于冷卻鋰離子電池的熱管理系統:空氣冷卻、間接液體冷卻、直接液體或浸沒冷卻、使用相變材料、熱管以及涉及兩種或多種這些方法組合的混合方法進行被動冷卻。然而,就電動汽車的商業應用而言,只有風冷和液冷已大規模實施,其他還處于研究階段。由于其高熱容量,液體冷卻仍然是迄今為止最有效和研究最多的系統;因此,當前的研究趨勢是尋找改進液冷板設計的方法,以實現更好、更具成本效益的熱控制。
02
成果掠影
近期,路易斯維爾大學機械工程系Sam Park教授團隊提出了一種電動汽車快速充電循環下鋰離子軟包電池的優化冷卻和熱分析方法。
展開 研究發現抑制電池鋰鍍層新方法,實現電動汽車更快充電
電動汽車(EV)的大規模商業化被視為全球路線圖上促進低碳經濟和盡量減少全球變暖的關鍵戰略。汽車鋰離子電池(LiB)的快速充電能力、續駛里程和安全性是影響電動汽車更廣泛市場采用的主要問題。由于工作電位低且平坦、循環穩定性好、電解質相容性好且成本低,石墨負極材料已廣泛用作汽車鋰電池的負極。然而,石墨陽極容易受到各種降解機制的影響,從而加劇電池老化,特別是在快速充電期間,限制能量和功率性能并損害電池安全。
石墨陽極表面的金屬鋰沉積(也稱為鍍鋰)是最有害的降解機制之一,它會阻止電動汽車以與內燃機汽車加油相媲美的充電速度,特別是在高能量密度電極中由緩慢的質量傳輸引起的極化占主導地位。電鍍消耗可逆鋰,減少陽極孔隙率和反應界面面積、枝晶形成和生長,這會導致內部短路。因此,改進對與電極微結構相關的電鍍傾向的機械理解、充電狀態(SOC)和充電速度對于先進材料和快速充電協議的設計和優化至關重要。由于跨多個長度尺度的復雜物理和化學過程,這在歷史上是具有挑戰性的。
由倫敦瑪麗女王大學的Xuekun Lu博士領導與來自英國和美國的國際研究團隊合作的一項新研究找到了一種防止電動汽車電池鍍鋰的方法,這一發現將徹底改變電動汽車電池的效率、安全性和壽命。該論文發表在《自然通訊》雜志上。
石墨負極充電過程中的鋰濃度分布用顏色表示
Dr. Xuekun Lu解釋說,通過優化石墨負極的微觀結構可以顯著減輕鍍鋰現象。石墨負極由隨機分布的微小顆粒組成,微調顆粒和電極形貌以獲得均勻的反應活性并降低局部鋰飽和度是抑制鋰沉積和提高電池性能的關鍵。
該研究表明,石墨顆粒的鋰化機制在不同條件下會有所不同,具體取決于其表面形態、尺寸、形狀和取向。
展開 美國研究人員從受污染的水中提取鋰 可降低電動汽車電池成本
蓋世汽車訊 手機、筆記本電腦或者電動汽車都需要依賴鋰,此種元素的需求量特別大。雖然全球的鋰供應量十分充足,但是獲取和提取鋰仍是一個具有挑戰性且效率低下的過程。
據外媒報道,一個由工程師和科學家組成的跨學科小組研發了一種從受污染的手中提取鋰的方法。該項新研究能夠簡化從鹽水(鹵水)中提取鋰的過程,能夠大大增加鋰的供應量,并降低為電動汽車、電子設備以及其他各種設備提供動力的鋰電池的成本。目前,人們通常利用太陽能蒸發技術從南美洲的鹽水中獲取鋰,該工程成本高昂,需要花費數年的時間,而且在此過程中就會損失大部分鋰。
鋰提取(圖片來源:得克薩斯大學奧斯汀分校)
不過,美國得克薩斯大學奧斯汀分校和加州大學圣芭芭拉分校的研究團隊設計了一種薄膜,可以在鈉等其他離子上精確地分離出鋰,顯著提高了鋰元素的收集效率。
除了鹽水,石油和天然氣生產過程中產生的廢水中也含有鋰,但至今仍未得到開發。研究人員表示,得克薩斯州鷹灘頁巖油氣項目(Eagle Ford Shale)中采用的水力壓裂法制造的僅一周的水,就有可能生產出足夠300輛電動汽車電池或170萬臺智能手機使用的鋰。因此,該技術具有極大地發展機遇,可以極大地增加鋰的供應量,并降低依賴鋰的設備的成本。
該項研究的核心是,研究人員利用冠醚制造了一種新型聚合物膜,冠醚是一種具有特定化學功能的配位體,可以結合特定的離子,此前從未作應用于水處理膜或作為水處理膜的一部分被研究,不過,其能夠靶向水中的特定分子,而此種特定分子是鋰提取的關鍵成分。
在大多數聚合物中,鈉穿過膜的速度比鋰快。
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