Le batterie agli ioni di litio per EV e cosa migliorare?

| Jerry Huang

Ci sono due tipi principali di batterie al litio: batteria al litio e batterie al litio-metallo. Finora le batterie agli ioni di litio utilizzate per i veicoli elettrici sono LFP (LiFePO4), NCM (LiNiMnCoO2), NCA, LCO (LiCoO2), LNO (LiNiO2), LMO (LiMn2O4, Li2MnO3) e le batterie LTO.

metallica della batteria al litio è stato inventato da MS Whittingham nel 1970, mentre questo tipo obsoleto di batteria al litio metallo di solito non è ricaricabile. Mentre una nuova batteria al litio ricaricabile in metallo, inventato da SolidEnergy sistemi che hanno vantaggi complessivi di peso leggero, doppia densità di energia di corrente della batteria agli ioni di litio, di lunga durata, costo ragionevole e più sicuro che mai, è venuto a una domanda di grande scala. Speriamo che questo sarà l'ultima e la prossima generazione prevalente di batteria al litio.

Wikipedia citano: la batteria agli ioni di litio o la batteria agli ioni di litio (LIB) è un tipo di batteria ricaricabile. Le batterie al litio sono comunemente usati per dispositivi elettronici portatili e veicoli elettrici e stanno crescendo in popolarità per applicazioni militari e aerospaziali. Una batteria agli ioni di litio prototipo è stato sviluppato da Akira Yoshino nel 1985, basato sulla ricerca in precedenza da John Goodenough, Stanley Whittingham, Rachid Yazami e Koichi Mizushima nel corso del 1970 degli anni 1980, e poi una batteria commerciale agli ioni di litio è stato sviluppato da un Sony e squadra Asahi Kasei guidato da Yoshio Nishi nel 1991.

Chimica, prestazioni, costi e sicurezza variano tra tipi lib. elettronica portatile principalmente usano batterie ai polimeri di litio (con un gel polimerico come elettrolita) con ossido di litio cobalto (LiCoO2) come materiale catodico, che offre alta densità di energia, ma presenta rischi per la sicurezza, soprattutto quando danneggiato. Litio ferro fosfato (LiFePO4), litio ioni manganese ossido batteria (LiMn2O4, Li2MnO3 o LMO), e litio nichel cobalto ossido di manganese (LiNiMnCoO2 o NMC) offrono una minore densità di energia ma vite più lunghe e meno probabilità di incendio o esplosione. Tali batterie sono ampiamente utilizzati per utensili elettrici, attrezzature mediche, e altri ruoli. NMC ei suoi derivati sono ampiamente utilizzati in veicoli elettrici.

aree di ricerca per batterie agli ioni di litio includono estendentesi vita, aumentando la densità di energia, il miglioramento della sicurezza, riducendo i costi e aumentando la velocità di ricarica, tra gli altri. La ricerca è in corso nella zona di elettroliti non infiammabili come un percorso per maggiore sicurezza basato sulla infiammabilità e volatilità dei solventi organici utilizzati nella tipica elettrolita. Strategie includono batterie acquose agli ioni di litio, elettroliti solidi ceramici, elettroliti polimerici, liquidi ionici e sistemi fortemente fluorurati. (Wikipedia unquote)

I principali batterie al litio per EV sono NCA e NCM, con LFP come opzione minore nel mercato del mondo nel 2020. La densità di energia di una singola cellula LFP è solitamente circa 110Wh / kg, molto pochi in grado di farlo 190Wh / kg; mentre praticamente la densità di energia di una batteria singola cella NCM può essere 200Wh / kg e auspicabilmente potrebbe essere 300Wh / kg presto; ma per la batteria NCA può essere di circa 300Wh / kg di oggi. Tesla si applica per lo più batterie NCA da Panasonic e LG Chem, anche batterie NCM e LFP da CATL nella sua catena di fornitura globale di oggi.

batteria LFP ha un vantaggio di caratteristiche di sicurezza molto migliori rispetto batteria NCA / NCM basso costo e, mentre la sua relativamente bassa densità di energia è chiaramente uno svantaggio.

Per il confronto di NCA e NCM della batteria, la ricerca e l'applicazione di mercato hanno dimostrato che la batteria al litio NCA è più bassa in termini di costi con meno contenuto di cobalto, molto meglio la vita di calendario, molto meno degrado di batteria al litio NCM, anche se la vita di ciclo di NCA è inferiore a quella di NCM batteria. Alcuni della batteria NCA viene utilizzato in stoccaggio di energia solare nello spazio esterno con una durata di vita più a lungo venti anni! Lo svantaggio di batteria NCA poggia su suo fattore di sicurezza, finora non è sicuro come NCM e LFP in circostanze alta temperatura. Tuttavia i ricercatori ritengono che NCA diventerà la prima scelta per EV in un prossimo futuro, come la sua sicurezza e la produzione migliorano.

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