锂离子电池性能——现状

电池技术

锂离子电池性能——现状

锂离子电池示意图（材料 GRP BY Public Domain）

锂离子电池在放电过程中在阳极电离锂原子，并将这些离子与电子分离。华盛顿大学清洁能源研究所解释了这些分离的离子如何通过电解质移动到阴极。在那里，它们遇到通过外部电路到达的电子，在那里它们重新组合并电中和。单个锂离子电池的性能取决于该过程的效率。

锂离子电池性能提供高电压和容量

锂离子电池目前使用几种不同的材料混合物。然而，最常见的一对将锂钴氧化物阳极与石墨阴极结合在一起。我们在智能手机和电动汽车等便携式电子设备中遇到了这些装置，它们通常与醚电解质配合使用。

锂离子电池的性能在多个方面优于镍镉电池和镍氢电池：

• 该技术提供了当今最高的能量密度之一。
• 这反过来又使电池能够提供大量电流。
• 该系统的维护成本相对较低，并且不需要定期循环。
• 最后，锂离子电池不存在记忆效应，影响容量。

华盛顿大学清洁能源研究所解释了每月约 1.5-2% 的低自放电率如何使锂离子电池领先于其他电池。

但不完美的世界里没有什么是完美的

然而，尽管有这些优势，先进的锂离子电池性能并没有在竞争中脱颖而出。为什么会这样呢？是什么让竞争对手（包括我们自己）如此成功？

• 锂离子电池容易过热甚至更糟。
• 高电压会损坏它们并导致热失控。
• 这些缺点需要电压限制机制。
• 这会增加它们已经相当高的重量/成本。

最后，总而言之，包括锂离子电池在内的商用电池在能量密度方面无法与汽油相媲美。锂离子电池并不是我们所希望的包治百病的能源解决方案，就像 150 年前的铅酸电池一样。然而希望总是存在的，因此工作仍在继续。