Baterai Li-ion untuk EV dan Apa yang Harus Meningkatkan?

| Jerry Huang

Ada dua jenis utama dari baterai lithium: baterai Li-ion dan baterai lithium metal. Sejauh baterai Li-ion yang digunakan untuk EVS adalah LFP (LiFePO4), NCM (LiNiMnCoO2), NCA, LCO (LiCoO2), LNO (LiNiO2), MOL (LiMn2O4, Li2MnO3) dan baterai LTO.

logam baterai lithium pertama kali ditemukan oleh MS Whittingham pada tahun 1970, sementara jenis usang ini baterai lithium metal biasanya tidak dapat diisi ulang. Sementara isi ulang baterai Lithium logam baru, diciptakan oleh SolidEnergy Sistem yang memiliki keunggulan keseluruhan ringan, kepadatan energi ganda baterai saat li-ion, umur panjang, biaya murah dan lebih aman dari sebelumnya, telah datang untuk aplikasi skala besar. Mudah-mudahan ini akan menjadi generasi yang berlaku terbaru dan selanjutnya baterai lithium.

Wikipedia mengutip: baterai Lithium-ion atau baterai Li-ion (LIB) adalah jenis baterai isi ulang. Baterai Lithium-ion yang biasa digunakan untuk elektronik portabel dan kendaraan listrik dan tumbuh di popularitas untuk aplikasi militer dan kedirgantaraan. Sebuah prototipe baterai Li-ion dikembangkan oleh Akira Yoshino pada tahun 1985, berdasarkan penelitian sebelumnya oleh John Goodenough, Stanley Whittingham, Rachid Yazami dan Koichi Mizushima selama tahun 1970-tahun 1980-an, dan kemudian baterai Li-ion komersial dikembangkan oleh Sony dan tim Asahi Kasei dipimpin oleh Yoshio Nishi pada tahun 1991.

Kimia, kinerja, biaya dan keamanan karakteristik berbeda-beda di jenis LIB. elektronik genggam kebanyakan menggunakan baterai lithium polymer (dengan gel polimer sebagai elektrolit) dengan lithium kobalt oksida (LiCoO2) sebagai bahan katoda, yang menawarkan kepadatan energi yang tinggi, tapi risiko hadiah keselamatan, terutama ketika rusak. Lithium besi fosfat (LiFePO4), lithium ion mangan oksida baterai (LiMn2O4, Li2MnO3, atau MOL), dan lithium nikel kobalt oksida mangan (LiNiMnCoO2 atau NMC) menawarkan kepadatan energi yang lebih rendah tetapi hidup lebih lama dan kurang kemungkinan kebakaran atau ledakan. baterai tersebut secara luas digunakan untuk alat-alat listrik, peralatan medis, dan peran lainnya. NMC dan turunannya secara luas digunakan dalam kendaraan listrik.

daerah penelitian untuk baterai lithium-ion termasuk memperluas seumur hidup, meningkatkan kepadatan energi, meningkatkan keselamatan, mengurangi biaya, dan meningkatkan pengisian kecepatan, antara lain. Penelitian telah berlangsung di wilayah elektrolit non-mudah terbakar sebagai jalur peningkatan keselamatan berdasarkan mudah terbakar dan volatilitas dari pelarut organik yang digunakan dalam elektrolit khas. Strategi termasuk baterai berair lithium-ion, elektrolit padat keramik, elektrolit polimer, cairan ionik, dan sistem berat flouride. (Wikipedia tanda kutip)

Baterai lithium utama untuk EV adalah NCA dan NCM, dengan LFP sebagai pilihan kecil di pasar dunia pada 2020. Kepadatan energi dari sebuah sel tunggal LFP biasanya sekitar 110Wh / kg, sangat sedikit dapat membuat 190Wh / kg; sementara praktis kepadatan energi dari baterai sel tunggal NCM dapat 200Wh / kg dan mudah-mudahan itu bisa 300Wh / kg segera; tapi untuk baterai NCA dapat sekitar 300Wh / kg saat ini. Tesla berlaku sebagian besar baterai NCA dari Panasonic dan LG Chem, juga NCM dan LFP baterai dari CATL dalam rantai pasokan global saat ini.

baterai LFP memiliki keuntungan dari biaya rendah dan banyak sifat keamanan yang lebih baik daripada baterai NCA / NCM, sedangkan kepadatan energi yang relatif rendah jelas merugikan.

Untuk perbandingan NCA dan NCM baterai, penelitian dan penerapan pasar telah menunjukkan bahwa baterai NCA lithium lebih rendah dalam biaya dengan konten kobalt kurang, kehidupan kalender jauh lebih baik, jauh lebih sedikit degradasi dari baterai lithium NCM, meskipun siklus hidup NCA adalah kurang dari NCM baterai. Beberapa baterai NCA digunakan dalam penyimpanan energi surya di luar angkasa dengan umur asalkan dua puluh tahun! Kerugian dari NCA beristirahat baterai pada faktor keamanan, sejauh ini tidak aman seperti NCM dan LFP dalam keadaan suhu tinggi. Namun peneliti percaya bahwa NCA akan menjadi pilihan pertama untuk EV dalam waktu dekat sebagai keamanan dan produksi meningkat.

Catatan: Seperti garam lithium dasar, lithium hidroksida monohydrate, lithium karbonat, lithium dihidrogen fosfat, lithium klorida, lithium asetat dan lithium fluoride dapat diubah menjadi berbagai senyawa lithium untuk elektrolit dalam baterai lithium-ion pembuatan baterai. Cari Poworks lithium garam di sini .