Kumb on parem, liitiumaku, grafeeniaku või pliiaku?

Elektrisõidukite populaarsuse tõttu hakkab üha rohkem inimesi akule tähelepanu pöörama. Aku on elektrisõidukite energiasalvesti ladu. Elektrisõidukid muudavad laadimisel elektrienergia keemiliseks energiaks ja salvestavad selle akusse. Elektrisõidukite kasutamisel muudab mootor akus oleva keemilise energia mehaaniliseks energiaks, et elektrisõidukid saaksid teel sõita. Kuna aku on elektrisõidukite toiteallikas, siis milliseid akusid praegu elektrisõidukites kasutatakse ja milline aku on parem?

Pärast elektrisõidukite kiiret arengut viimastel aastatel jagunevad elektrisõidukites kasutatavad akud peamiselt liitiumakudeks, grafeenakudeks ja pliiakudeks. Kumb on parem, liitiumakud, grafeeniakud ja pliiakud,

Liitiumaku, grafeenaku ja pliiaku võrdlus

一、 Liitiumaku eelised ja puudused

1. Energiatihedus on kõrge ja selle mahu energiatihedus ja massienergia tihedus võivad ulatuda 450 W-ni. h/dm3 ja 150W. h/kg vastavalt ja suurenevad endiselt.

2. Keskmine väljundpinge on kõrge (umbes 3,6 V), mis on 3 korda suurem kui Ni Cd ja Ni l akudel.

3. Suur väljundvõimsus.

4. Isetehendus on väike, alla 10% kuus, Ni Cd ja Ni Ml alla poole.

5. Ilma mäluefektita, nagu Ni Cd ja Ni MH akud, on tsükli jõudlus parem.

6. Seda saab kiiresti laadida ja tühjendada ning 1C laadimisel võib võimsus ulatuda üle 80% nimivõimsusest.

7. Kõrge laadimise efektiivsus, põhimõtteliselt 100% pärast esimest tsüklit.

8. Töötemperatuuri vahemik on lai, -30~+45 ℃. Elektrolüüdi ja positiivse elektroodi paranemisega eeldatakse, et see laieneb -40 ~ +70 ℃-ni ja madalat temperatuuri võib pikendada -60 ℃-ni.

9. Hooldust pole vaja.

10. See on keskkonnasõbralik ja seda nimetatakse roheliseks akuks.

11. pikk kasutusiga, 100% DOD-i saab laadida ja tühjendada rohkem kui 900 korda; Madala sügavusega (30% DOD) laadimise ja tühjenemise kasutamisel on tsüklite arv ületanud 5000.

Liitiumaku puudused

1. Maksumus on kõrge, peamiselt katoodmaterjali LiC002 kõrge hinna tõttu. Katooditehnoloogia pideva arendamisega saab katoodina kasutada LiMn204, LiFeP04 jne, mis eeldatavasti vähendab oluliselt liitiumioonakude maksumust;

2. Ülelaadimise või tühjenemise vältimiseks peab olema spetsiaalne kaitseahel;

3. Ühilduvus tavaliste akudega on halb, kuna liitiumioonakusid saab vahetada vaid kolme tavalise aku (3,6V) kasutamisel.


二、 Grafeenaku eelised ja puudused


Grafeenpatarei: Grafeenpatarei on kärgstruktuuriga tasapinnaline kile, mille moodustavad süsinikuaatomid sp2 hübridisatsiooni teel. See on peaaegu kahemõõtmeline materjal, millel on ainult üks aatomikihi paksus, seetõttu nimetatakse seda ka üheaatomilise kihi grafiidiks. Uus energiaaku on välja töötatud liitiumioonide kiirel ja suurel süstikliikumisel grafeeni pinna ja elektroodi vahel.

1. Energiasalvestusmaht on kolm korda suurem kui praegu turul olev parim toode. Liitiumaku erienergia (vastavalt kõige arenenumatele) on 180 Wh/kg, grafeenaku erienergia aga üle 600 whkg.

2. Selle aku jõul töötav elektrisõiduk suudab läbida maksimaalselt 1000 kilomeetrit ja selle laadimisaeg on alla 8 minuti.

3. Pikk kasutusiga. Selle kasutusiga on neli korda pikem kui traditsioonilisel hüdrogeenitud akul ja kaks korda pikem kui liitiumakul.

4. Kerge kaal. Grafeeni omadused võivad vähendada aku kaalu pooleni traditsioonilisest akust, mis võib parandada akut laadiva masina efektiivsust.

5. Grafeenil on rohkem eeliseid kui traditsioonilistel patareidel. Selle kasutusiga on kaks korda pikem kui liitiumakudel ja neli korda pikem kui hüdrogeenitud akudel.

6. Sellel on kiirem laadimiskiirus ja see on kõrgel temperatuuril vastupidavam kui liitiumaku.


Grafeenaku puudused:

1. Praegu ei ole grafiidi lahjendamine veel praktilise faasini jõudnud ja masstootmiseni on veel pikk tee minna.

2. Need turul olevad grafeeniakud ei ole puhtad grafeeniakud. Need on lihtsalt legeeritud mõne grafeeniga seotud tehnoloogiaga, mis põhinevad liitiumakudel. Võrreldes traditsiooniliste liitiumakudega on nende jõudluse paranemine vaid pisut. Lisaks on grafeeni hind väga kõrge ja ka selle tootmisprotsess on väga kõrge. Grafeenpatarei tootmisprotsess ei ole ikka veel piisavalt küps. Praegu on see alles laboratoorses staadiumis ega jõua masstootmise tasemele.

3. Protsessi kokkusobimatud omadused. See tähendab, et grafeeni liigne eripind toob kaasa palju protsessiprobleeme olemasolevate liitiumioonakude dispersioonile ja läga homogeniseerimisele. Kes on nõus seda tehnoloogiat kasutama, kui akutehase kohandamise protsess on ammendatud ja tulemusnäitajate läbimurdelisest edust tingitud kasumiruumi ei jätku? Grafeeni pinnaomadusi mõjutab suuresti keemiline olek ning partii stabiilsuse, tsükli eluea jms osas on palju probleeme, mis ei vasta praegu liitiumaku tootmise üksikasjalikele nõuetele.


三、 Pliiaku eelised ja puudused

Pliiaku on omamoodi aku, mille positiivsed ja negatiivsed poolused on valmistatud peamiselt pliist ja selle oksiididest ning elektrolüüdiks on väävelhappelahus. Kui pliiaku tühjeneb, on positiivse pooluse põhikomponendiks pliidioksiid ja negatiivse pooluse põhikomponendiks plii; Laadimise ajal on positiivsete ja negatiivsete elektroodide põhikomponendid pliisulfaat.

Pliiaku eelised

1. Odav hind: pliiaku on madalate tootmiskulude, lihtsa tootmisprotsessi ja madala toorainehinna tõttu väga odav. Lisaks saab kasutatud pliiakut taaskasutada, et järgmisel aku vahetamisel saaks vana aku uuega asendada ning osa sularahast tasaarvestada, vähendades ostukulu.

2. Kõrge ohutusvõime: pliiaku stabiilsus on väga hea, isegi kui seda laaditakse kasutamise ajal pikka aega, plahvatust ja muid probleeme ei leita ning pliiaku ohutus on kõrge.

3. Parandatav: kuigi pliiaku võib kasutamise ajal kristalliseeruda või väävelduda, saab seda parandada ja seda saab pärast remonti teatud aja jooksul kasutada, seega on pliiaku parandatav, erinevalt liitiumakust, mida ei saa pärast remonti parandada. tekivad probleemid.


Pliiaku puudused:

1. Suur maht ja suur kaal: pliiakude tootmisprotsess on probleem. Kui tahetakse suurendada pliiakude mahutavust, vajab see suuremat mahtu ja kaal muutub raskemaks, mistõttu on ebamugav liikuda.

2. Lühike kasutusiga: pliiakut laetakse ja tühjeneb umbes 300–350 korda ning seda saab tavaliselt kasutada umbes 2–3 aastat.

3. Keskkonnareostus: kuigi kaadmiumi ei kasutata enam pliiakudes, põhjustab see siiski keskkonnareostust, näiteks vee- ja maareostust.

Järeldus: Ülaltoodud tingimuste võrdluse põhjal on liitiumakul teadus- ja arendustehnoloogia küpsuse, tootmiskulude, turumajandusliku kasu ja keskkonnakaitse osas rohkem eeliseid kui grafeenakul ja pliiakul.