鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:994次 | 2021年09月13日
離子液體有效提升電池容量
研究人員正在試驗(yàn)一些想法,可以使電池比今天改進(jìn)很多,這會(huì)帶來買得起的電動(dòng)汽車,也可以帶來更便宜的方式,以儲(chǔ)存太陽(yáng)能發(fā)電,供夜間使用。但是,很多這些方法都有一個(gè)共同點(diǎn):它們不實(shí)用,缺點(diǎn)就是現(xiàn)有的電池電解液。
電池制造商:這個(gè)組件屬于一項(xiàng)新的更便宜的工藝,可以制備離子液體(左上),大大提高電池的存儲(chǔ)容量。來源:麻省理工科技創(chuàng)業(yè)
杰里馬?。↗erryMartin)是科羅拉多州(Colorado)一家小型初創(chuàng)公司的首席執(zhí)行官,也是聯(lián)合創(chuàng)始人,他說,他的公司,也就是博爾德埃奧尼克公司(BoulderIonics),正在開發(fā)一種電解質(zhì),可以制成高性能電池。這種電解質(zhì)是用離子液體制成,這種液體鹽會(huì)在低于100攝氏度時(shí)溶化,這種電解質(zhì)可運(yùn)行于很高的電壓和溫度,不易燃,不揮發(fā)。制備離子液體通常很昂貴,但是博爾德埃奧尼克公司正在開發(fā)一種更便宜的制造工藝。
取代傳統(tǒng)的電解質(zhì),采用離子液體,可能會(huì)加倍提高超級(jí)電容器的儲(chǔ)能容量,因?yàn)榭梢允顾鼈兂潆姇r(shí)達(dá)到更高的電壓。這就可以取代汽車中的起動(dòng)機(jī)電池,采用一塊手電筒大小的電池就行,馬丁說。
這種電解質(zhì)也有助于提高鋰離子電池的存儲(chǔ)容量,這種電池用于電動(dòng)汽車和手機(jī);這種電解質(zhì)還有助于使可充電金屬-空氣電池更實(shí)用。從理論上說,這種電池可以存儲(chǔ)10倍多的電力,這是比較傳統(tǒng)鋰離子電池而言。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
博爾德埃奧尼克公司成立剛剛一年半,但已制成而且演示了工藝所需的關(guān)鍵設(shè)備,也用它們?yōu)殡姵刂圃焐淘u(píng)估樣本。今年早些時(shí)候,公司籌集到430萬美元的風(fēng)險(xiǎn)資本。
馬丁說,他公司的工藝實(shí)際上可制備離子液體,這種離子液體便宜于傳統(tǒng)電解質(zhì),這是從每瓦時(shí)儲(chǔ)能而言,是指它們制成的電池。
公司降低制造成本,有兩條重要途徑。首先,它從批處理工藝轉(zhuǎn)向持續(xù)工藝。這就要快得多,只需六分鐘就可制備離子液體電解質(zhì),相比之下,傳統(tǒng)工藝要三天,而且,新工藝也使公司以可以生產(chǎn)更多的材料,采用的是給定尺度的設(shè)備,這就降低了資本成本。不要建立大型化廠,就可制備足夠的離子液體,供應(yīng)10萬輛電動(dòng)汽車,要的空間只有一個(gè)客廳大小,馬丁說。
這種持續(xù)工藝也使博爾德埃奧尼克公司可以更精確地控制所涉及的化學(xué)反應(yīng),減少雜質(zhì)。馬丁說,這就不必要使用昂貴的凈化步驟。但是,擴(kuò)大持續(xù)生產(chǎn)會(huì)證明是一個(gè)挑戰(zhàn)。
要用于超級(jí)電容器,這種新的離子液體電解質(zhì)只需簡(jiǎn)單地取代傳統(tǒng)電解質(zhì)。這幾乎是一種插入式更換,可兼容現(xiàn)有的生產(chǎn)線,馬丁說。但是,電池制造商要采用新的電極材料,這種材料可在高電壓下運(yùn)行,這就可以利用離子液體的高電壓電阻,用于鋰離子電池。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
離子液體適用于可充電金屬-空氣電池,因?yàn)檫@種電池的電解質(zhì)暴露在空氣中,而且離子液體不揮發(fā)。至少有一家公司,就是流體能量公司(FluidicEnergy),希望制作實(shí)用的金屬-空氣電池,這就要使用離子液體。