三星SDI是否终于解决了石墨烯电池商业化的难题?在《自然》杂志上发表的一项新研究就此提出了一些有趣的问题。
通过使用石墨烯,可以改善锂离子电池单元的能量密度,充电速度以及可能的循环寿命-众所周知,这已经有一段时间了,但是由于各种原因,大规模的商业化仍然难以实现。
现在,三星SDI进行了一项新的研究,涉及使用除阳极以外的所谓石墨烯球(GB)作为NCM阴极的涂层。新的研究发现,这种用途增加了稳定性和抗降解性。这表明,某种商业广告现在可能不会太遥远……也许。
GB阳极在半电池和全电池配置中的电化学测试。 a在25和60°C下以各种C速率(1C = 700 mA g-1)测量时,半电池GB阳极的速率能力。 b当在半电池中在5C下测量时,GB阳极在25和60°C下的循环寿命。 c在5C下进行500次循环后,GB阳极的横截面SEM图像(比例尺,15 µm)。 d c的放大图(比例尺,200 nm)。 e在5C下测量时,GB-NCM / GB全电池在25和60°C下的循环寿命。GB阳极在半电池和全电池中的初始面积容量分别为2.7和2.4 mAh cm-2。在每个循环中,此页中显示的所有数据的充电和放电速率均相同。
这是一篇值得一提的论文引文(感谢Push EV出版了有关该主题的文章,因此引起了我的注意):“利用GB的独特优势,由GB涂覆的阴极和GB阳极组成的全电池展示了在商用电池条件下在800 Wh L-1附近具有高体积能量密度的可能性,以及在500 W后的78.6%容量保持率在5°C和60°C下循环。”
如推式电动汽车的报道所述,新电池显然具有“在60°C(444 Wh / kg)时的能量密度比在25°C(370 Wh / kg)时更好的能量密度,这要归功于TMS(Thermal管理系统)可有可无。…在5°C下充电,意味着可以在不到10分钟的时间内将电池从0%充电到80%。此外,体积能量密度为800 Wh / L意味着像雷诺Zoe这样的电动汽车可以拥有75 kWh的电池,实际行驶距离为500 km。假设在5°C和60°C下经过500次循环后,电池容量保持率为78.6%,那么在250,000 km(500次循环)后,500 km的距离变为400 km。”
如果属实,那可能是一种显着降低电动汽车电池使用成本的真正手段。
如今,电池技术领域的“突破”一角钱很少,而且大多数情况下似乎常常涉及对重要细节或ps的细致疏漏,因此尚不清楚新论文的内容,但它仍可能代表某种意义值得关注。
但是,也许需要更多的背景信息吗?如上文所述,LG Chem和SK Innovation计划在2018年将“下一代” NCM 811 EV电池推向市场(更高的能量密度和更低的成本)。三星SDI是真正接近于商业应用,还是只是试图保持外观?
宝马集团技术研讨会— 2016年12月通过Push EV进行的电动出行