德國太陽(yáng)能和氫能研究所近日開(kāi)發(fā)出一款可用于電動(dòng)汽車(chē)的高循環(huán)壽命鋰電池，這款鋰電池的功率密度為1,100瓦/千克。

    研究者基于18650型電池制作出了新型鋰電池的樣本，有心人可能會(huì )發(fā)現，特斯拉Model S車(chē)中使用的也是18650電池。新的鋰電池技術(shù)還為各大制造商提供了制造大尺寸和棱柱狀電池單元的基礎。

    在實(shí)驗中，新鋰電池在2C放電率條件下，經(jīng)過(guò)10,000次充放電循環(huán)后，其容量還能保持原始容量的85%以上。這項特性將非常適合電動(dòng)汽車(chē)應用，汽車(chē)用鋰電池要求在工作10年后容量值不低于原來(lái)的80%。

    研究者指出，鋰電池電極的制造基于一系列復雜的過(guò)程，同時(shí)受到多種因素的影響，電極尺寸調整到合適的大小能夠大幅度地提升電化學(xué)性能和電池能量密度。研究表明，LiNi0.8Co0.15Al0.05O2電極材料中，電極厚度、壓實(shí)度、導電劑類(lèi)型和混合比對電化學(xué)性能有很大影響，特別是在高放電比率環(huán)境下。

    當金屬成為陽(yáng)離子進(jìn)入溶液以及溶液中的金屬離子沉積到金屬表面的速度相等時(shí)，反應達到動(dòng)態(tài)平衡，亦即正逆過(guò)程的物質(zhì)遷移和電荷運送速度都相同，即正逆過(guò)程的物質(zhì)遷移和電荷運送速度都相同，即該電極上具有一個(gè)恒定的電位值。此時(shí)電極反應正逆過(guò)程的電荷和物質(zhì)都達到了平衡。

    新的電極必須經(jīng)過(guò)調整才能達到平衡狀態(tài)，否則將會(huì )引起過(guò)多的鋰離子在電極表面發(fā)生沉積。而陽(yáng)極的尺寸也會(huì )因此增大以避免鋰離子沉積。當電極上粒子尺寸過(guò)大時(shí)，會(huì )導致電池能量密度的損失。

    下一階段，研究人員將進(jìn)行大型棱柱鋰電池的開(kāi)發(fā)工作。