鉅大LARGE | 點擊量:1374次 | 2023年07月25日
美國公司推出了第一批號稱"世界上能量密度最高"的電池
據(jù)稱,美國加利福尼亞的Ampirus公司已經(jīng)發(fā)運了第一批據(jù)稱是目前市場上能量密度最高的鋰電池。按重量計算,這些硅陽極電池的能量比TSLA的Model3電池高出73%,而體積卻減少了37%。
上圖:Amprius已經(jīng)向其第一個客戶交付了約450wh/kg的電池,這是目前可用的密度最高的電池。
根據(jù)Enpower供應(yīng)的數(shù)據(jù),TSLA目前的Model3電池可作為最先進的比較,容量約為260Wh/kg和730Wh/l。而新的Ampirus電池在能量比和能量密度上都是一個重大的進步,電池容量為450Wh/kg和1150Wh/l,該公司表示,剛剛交付給"新一代高空偽衛(wèi)星的行業(yè)領(lǐng)袖"的電池數(shù)量未披露,這使其擁有"當(dāng)今電池行業(yè)可用的最高能量密度電池"的吹噓權(quán)利。
Ampirus表示,這種電池令人印象深刻的性能,是源于其硅納米線陽極技術(shù)。當(dāng)你給鋰電池充電時,你可以有效地從每個鋰原子的陰極上拉出一個電子,并通過外部線路將它們移動到陽極上,因為電子不能通過陽極和陰極之間的電解液或隔膜。它們的負(fù)電荷拉著帶正電荷的鋰離子穿過電解質(zhì)和隔膜,在那里它們各自找到一個電子,并嵌入到陽極的典型石墨晶格中。
上圖:硅納米線電極比典型的石墨晶格電極可以儲存更多的鋰,Amprius公司表示,硅納米線電極的使用壽命足以和當(dāng)前的技術(shù)相媲美。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
而現(xiàn)在,Ampirus公司用硅納米線取代了石墨晶格。硅可以儲存比石墨多10倍的鋰,但它容易膨脹和破裂,大大降低電池壽命。Ampirus說,當(dāng)你將硅形成多孔納米線,排列成一片由較長的導(dǎo)線和較短的導(dǎo)線組成的森林時,硅能夠耐膨脹和抗開裂,從而延長了電池的壽命,使硅陽極成為一項具有競爭力的技術(shù)。
該公司表示,硅納米線正好根植于陽極的襯底中,因此電導(dǎo)率(和功率)很高。它說電池的循環(huán)壽命是"優(yōu)秀的"和"不斷提高的",盡管它并沒有給出任何數(shù)字,它還說,陽極是電池唯一變化的部分,其余的可以使用現(xiàn)有的制造方法和部件生產(chǎn)。
顯然,世界已經(jīng)準(zhǔn)備好并等待下一代電池,它可以在更小的尺寸和重量中儲存更多的能量——從智能手機到電動汽車,一切都將受益于重量或空間的減少,電動垂直起降飛機等新興技術(shù)也迫切要電池來提高飛行距離和飛行能力。
上圖:在重量和體積上,Amprius電池的能量密度明顯優(yōu)于目前的鋰電池。
當(dāng)然,能量密度和能量比只是電池要競爭的兩個指標(biāo)。熱性能、安全性、充放電率和循環(huán)壽命都將發(fā)揮重要用途,價格也將發(fā)揮重要用途。事實上,Ampirus的第一個客戶是在先進的航天和衛(wèi)星制造領(lǐng)域,這表明,在這一點上,這些電池在價格競爭上并不占優(yōu)。
該公司將很快選擇一個地點,并在該地點開始建造大規(guī)模生產(chǎn)設(shè)施,這將帶來規(guī)模經(jīng)濟,可能使這項技術(shù)在電動汽車市場和其他地方具有相關(guān)性。到該廠啟動并運行時,我們還應(yīng)該能夠為另一家先進電極制造商供應(yīng)一些確切的性能指標(biāo):NawaTechnologies表示,它已經(jīng)開發(fā)出一種廉價制造垂直排列碳納米管電極的方法,聲稱這些方法可以使當(dāng)今的鋰電池提高300%。我們等著瞧吧。