Elektrikli otomobil yavaşlıyor mu? Cambridge Üniversitesi yeni bir tedavi yöntemi sunuyor

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Portable Power Station Supplier

Elektrikli araçların batarya ömründen ziyade şarj süresi insanların daha çok endişe duyduğu bir konu. Son yıllarda piyasaya sürülen elektrikli araçların çoğu 30-40 dakikalık hızlı şarjı (yüzde 80 kapasite) destekliyor olsa da yine de insanların beklentilerini karşılayamıyor. Günümüzde elektrikli araçlarda kullanılan güç lityum iyon bataryası esas itibariyle lityum iyon bataryadır ve lityum iyon bataryanın şarj hız sınırı negatif elektrotta negatif toplanma şeklindedir. Şarj işlemi sırasında, Li+ pozitif elektrottan dışarı alınır, çözücü elektrolitte çözülür, daha sonra negatif elektrotun yüzeyine yayılır ve çözülmeden sonra grafit negatif elektrotun kristal yapısı gömülür.

Tüm reaksiyon boyunca çözücünün ve Li+&39;ın grafit parçacıkları içerisindeki difüzyonu, reaksiyon hızının restriksiyon halkasıdır. Şarj hızı çok hızlı olduğunda polarizasyon eklenir ve metal Li, grafit negatif elektrodun yüzeyine çöker. Negatif elektrot malzemesini güçlendirmenin geleneksel yöntemi nanofed&39;dir, aktif malzeme ile elektrolitin temas alanını iyileştirir, aktif maddedeki Li+ arasındaki difüzyon mesafesini azaltır, ancak bu aynı zamanda nanoforming gibi bir dizi sorunu da beraberinde getirir. Kompakt yoğunluk azalır ve aşırı özgül yüzey alanından kaynaklanan yan etkiler.

Cambridge Üniversitesi, British Cambridge&39;den Kentj.Griffith (birinci yazar) ve Clarep.Grey, geleneksel düşüncenin sınırlarını aşarak, kristal yapıdan başlayarak, Ni ve W metal oksitleri uygun bir üç boyutlu kristal yapı oluşturmak için kullanıldığında, bunun mikron mertebesinde olabileceğini buldular. Yüksek büyütme özellikleri, aynı boyutta gerçekleştirilir ve yüksek basınçlı katı yoğunluğu ve yüksek büyütme özellikleri aynı anda gerçekleştirilir.

Testte Kentj.griffith, Şekil 2&39;de gösterildiği gibi NB16W555&39;i sentezlemek için NB ve W&39;nin oksitlerini kullanıyor. Şekil DF&39;de gösterilen Şekil DF&39;de gösterildiği gibi, Nb18W16O93 (AC) ve Nb16W5O55 tek bağlı kristal sistemdir ve kristal ortak bir açıdan oluşur.

Şekilde gösterildiği gibi, her 4x5 oktahedral için bir yapısal birim oluşturun. A. NB18W16O93 malzemesi ortogonal bir alkalin olup yapısı Şekil D&39;de gösterilmektedir.

Aşağıdaki şekilde iki malzeme gösterilmiştir ve 2,5-1,0V arasında üç reaksiyon süreci vardır ve voltaj platformu yaklaşık 1&39;dir.

55V ve voltaj platformu yaklaşık 1.55V&39;dur ve Li4TI5O12 malzemesi (1.55 V) nispeten yakındır, ancak NB16W5O55 malzemesinin geri dönüşümlü kapasitesi LTO malzemesinden çok daha yüksektir, C / 5 oranında 225 mAh / g&39;a ulaşır ve NB16W5O55 malzemesi de mükemmel büyütme performansı sergiler, şarj büyütmesini 5C&39;ye çıkarır.

(12dk yatarak) hala 171 mAh/g&39;a ulaşabilir, 20c&39;lik yüksek bir büyütmede bile (3dk) hala 148mAh/g&39;a kadar çıkmaktadır. NB16W5O55 malzemesi sadece büyütme performansında değil, çevrim performansında da güçlü bir güce sahiptir. 10C oranının 250 döngüsünden sonra, geri dönüşümlü kapasite hala %95&39;e ulaşır ve ardından 20C büyütme 750 kez döngüdür, pil geri dönüşümlüdür Kapasite tutma oranı hala %95 kadar yüksektir.

Ancak Xiaobian, yazarın burada olduğunu söylemek için burada, bu da büyütme performansının tespitinde küçük bir ipucu, sabit voltaj şarj işleminin şarj işlemi sırasında eklendiğini ve döngü tespitindeki yazarların sabit voltaj şarj işlemini düşüreceğini söylüyor. Hepimiz biliyoruz ki sabit basınçlı şarj, özellikle yüksek şarj oranlarında yeni pillerin şarj kapasitesiyle ilgilidir ve çok önemlidir, bu nedenle yazarlar bu kadar mükemmel olabilirler ve döngüde kaldırılan döngü, pilin SOC durumunu azaltmaya eşdeğerdir, döngü performansını iyileştirmeye yardımcı olur. Yabancılar dikkat edecek gibi görünüyor! NB18W16O93 malzemesinin elektrokimyasal probu da çok iyi, voltaj platformu 1.

67V, C/5 ve 1C zamanlarında, Nb18W16O93 mol ağırlığı nispeten büyük olduğundan, gram NB16W5O55 malzemesinden 20 mAh/g daha düşük olacaktır, ancak daha Yüksek bir büyütmede, NB18W16O93 malzemesi performans açısından mükemmeldir ve geri dönüşümlü kapasite 20C altında 150 mAh/g&39;a ulaşır, bu da 60C ve 100C büyütmede 105 ve 70 mAh/g&39;a ulaşabilir, tercihen NB16W5O55 malzemesinden. İki malzemenin yüksek Li+ difüzyon katsayısı, mükemmel büyütme performansına izin vermemektedir. Aşağıdaki tablodan, iki malzemenin difüzyon katsayısının yaklaşık 10-12-10-13m2 / s olduğunu, bunun Hızlı şarjlı staminate titanattan (10-16-10-15) bile daha yüksek olduğunu görmek mümkündür. 10um çapındaki parçacıklar içinde difüzyonu tamamlamak için tamamen yeterli bir zamandır, bu ifade, mikron boyutundaki iki malzeme bile yine de ultra yüksek şarj hızına ulaşabilir.

Geleneksel grafit malzemelerle karşılaştırıldığında, NB16W55 ve NB18W16O93 iki malzemenin gram hacmi ve voltaj platformunda hiçbir avantajı yoktur, sıkıştırma yoğunluğunu dikkate alırsak, iki malzemenin daha yüksek kompakt yoğunluklu olduğunu göreceğiz. Bu nedenle, yüksek kompakt yoğunluk, birim hacimde (aşağıda gösterilen) çok büyük bir avantaja sahiptir (aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi), 1C büyütmede, NB16W5O55 malzeme birim hacim kapasitesi 550ah / L&39;ye ulaşabilir, 20C büyütmede bile 350AH / L&39;ye ulaşabilir ve NB18W16O93 malzeme 1C büyütmede 500ah / L&39;ye ulaşabilir, yine de 20C büyütmede 400ah / L&39;ye kadar çıkabilir ve grafit malzemenin birim hacim kapasitesi sadece 100ah / L&39;dir sadece 100AH ​​/ L Sol ve sağ, 20C büyütmede neredeyse hiç kapasite yoktur. NB16W5O55 ve NB18W16O93 iki malzemenin bu ifadesi, ağırlık enerji yoğunluğu açısından geleneksel grafit malzemesiyle boy ölçüşemez, ancak hacim enerji yoğunluğu açısından, özellikle yüksek büyütmelerde büyük avantajlara sahiptir ve bu avantaj neredeyse ezicidir. Kentj.

Griffith, NB16W5O55 ve NB18W16O93 adlı iki malzemeyi geliştirdi; bu iki malzeme çok yüksek Li+ difüzyon katsayılarına sahip olduğundan, mikron boyutunda mükemmel büyütme performansı elde edilebilir, ancak bu iki malzeme voltaj platformlarıyla karşılaştırıldığında ağırlık açısından geleneksel malzemeler kadar iyi değildir. Grafit malzemesi, yüksek basınç gerçek yoğunluk özelliklerine sahip olması nedeniyle hacim enerji yoğunluğu açısından grafit malzemesine göre ezici bir üstünlüğe sahiptir ve malzemenin gelecekte geniş beklentileri bulunmaktadır. Ön koşul maliyetin düşürülmesidir).

.