电动汽车电池原材料：世界救世主的一线希望

日惹 - 电动汽车电池中使用了各种材料。锂离子电池用于大多数混合动力和插电式电动汽车;镍 - 金属 - 氢化物在混合动力汽车中很常见;并且正在引入更新的材料作为电动汽车电池的原材料，例如锂聚合物和磷酸铁锂，还有更多有望挑战常用的材料。

每种电池材料都有自己的优点和缺点。镍金属氢电池具有中等成本但功率密度较低的其他电池，而磷酸 铁锂电池使用锂离子化学但具有磷酸铁阴极，因此与其他类型的锂离子电池相比，它具有优异的热稳定性和化学稳定性，没有火灾风险，但能量密度较低。

虽然锂聚合物可以以任何方式形成，但它们被认为比标准锂离子更昂贵，并且具有更低的能量密度。

锂硫

管道内部还有一个带有可充电硫阴极的锂硫电池，从理论上讲，它可以为电动汽车提供比当前相同重量和更低成本的锂离子电池多三倍的动力。该理论正在由滑铁卢大学化学教授Linda Nazar博士领导的研究人员进行测试。2009年，他的小组展示了使用纳米材料的锂硫电池的可行性。从那时起，该小组一直专注于稳定硫，因为它虽然丰富，轻巧且便宜，但它也很容易从入射电子中溶解。

实验现在已经表明，超薄二氧化锰（MnO2）纳米片的含氧表面在涉及称为聚硫硫酸盐的表面结合中间体的过程中化学回收硫化物，其方式不是快速溶解在电池中，而是为电池充电。通过2000多个周期。

该小组将这种反应归类为类似于1845年左右在德国进行的早期硫化学实验中发现的反应。

锂离子

锂离子是特斯拉汽车电动汽车的首选材料。与松下合作，他们将电池成本降低了一半，并将其存储容量提高了60%。杜邦还销售用于电动汽车的Energain品牌锂离子电池，据称比其他类似的电动汽车电池强15%至30%。

在锂离子电池中，负极由石墨制成，石墨是碳的一种形式，正极由金属氧化物制成，例如钴酸锂，电解质是溶解在有机溶剂中的锂盐。锂离子在电极之间的运动产生电池能量。众所周知，锂离子电池重量轻，但随着年龄的增长很容易损坏。

英国Nexeon公司生产硅锂离子电池，而不是碳阳极，其优点是每单位质量的能量密度高于其他电池，容量增加40%，寿命延长。该公司还声称，与其他材料相比，生产成本更低，并且有可能采用适用于混合动力汽车的更轻设计。

锂氧

剑桥大学研究人员开发的锂氧电池也能够充电超过2000次循环。研究负责人克莱尔·格雷（Clare Grey）教授认为，他们的原型的应用版本可能是另一个十年。他们的版本由石墨烯制成的碳电极（由一片碳原子组成，一个原子厚）和添加剂组成，这些添加剂可以改变电池中的化学反应，使其更加稳定和高效。特别是，这些电池使用氢氧化锂代替过氧化锂，并添加水和碘化锂作为介质，使电池发生较少的化学反应，使其更加稳定。

研究人员将充电和放电之间的“电压差距”降低到0.2伏，而以前版本的锂空气电池效率较低。效率，可追溯到高多孔石墨烯电极，大大提高了只能在纯氧中回收的演示者的容量。该组的作用是保护电池的金属电极不形成锂金属纤维或枝晶，这可能导致电池短路。

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