鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:10263次 | 2018年12月11日
探究:國家為什么發(fā)展鋰電池,而不發(fā)展釩電池?
釩電池全稱為全釩氧化還原液流電池(VanadiumRedoxBattery,縮寫為VRB),是一種活性物質(zhì)呈循環(huán)流動液態(tài)的氧化還原電池。
1.釩電池有個致命缺陷就是大,還有溫度因素,容易產(chǎn)生眾多五氧化二釩,因此維護(hù)問題,充電樁問題都不好解決。
2.釩電池只是概念,離真的普及還很遠(yuǎn)。目前大多用于儲能地方,如風(fēng)力發(fā)電,光伏等!包括石墨烯電池,都只是概念,相比之下只有鋰電池是現(xiàn)實(shí)的,還在不斷進(jìn)步。
3.釩電池存在的技術(shù)問題主要有兩個,第一,釩電池正極液中的五價(jià)釩在靜置或
溫度高于45攝氏度的情況下易析出五氧化二釩沉淀,析出的沉淀堵塞流道,包覆碳?xì)掷w維,惡化電堆性能,直至電堆報(bào)廢,而電堆在長時間運(yùn)行過程中電解液溫度很容易超過45攝氏度。第二,石墨極板要被正極液刻蝕,如果用戶操作得當(dāng),石墨板能使用兩年,如果用戶操作不當(dāng),一次充電就能讓石墨板完全刻蝕,電堆只能報(bào)廢。在正常使用情況下,每隔兩個月就要由專業(yè)人士進(jìn)行一次維護(hù),這種高頻次的維護(hù)費(fèi)錢、費(fèi)力。
4.釩電池成本過高。以一個五千瓦電池為例,電解液(一立方,1.8mol/L)17萬、控制系統(tǒng)10萬、隔膜7萬、板框4萬、石墨板1.5萬、泵0.7萬、碳?xì)?.4萬,總共40.6萬,這只是主要材料成本,沒計(jì)入次要材料成本和人力成本。因此,一個五千瓦釩電池的成本在四十萬以上,高出相同規(guī)格鉛酸電池的成本數(shù)倍。
“鋰電池”,是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。
1.鋰離子電池以其特有的性能優(yōu)勢已在便攜式電器如手提電腦、攝像機(jī)、移動通訊中得到普遍應(yīng)用。開發(fā)的大容量鋰離子電池已在電動汽車中開始試用,預(yù)計(jì)將成為21世紀(jì)電動汽車的主要動力電源之一,并將在人造衛(wèi)星、特種航天和儲能方面得到應(yīng)用。隨著能源的緊缺和世界的環(huán)保方面的壓力。鋰電被廣泛應(yīng)用于電動車行業(yè),特別是磷酸鐵鋰材料電池的出現(xiàn),更推動了鋰電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用。
2.鋰離子電池還是我們最常見的電化學(xué)儲能電池,我們手機(jī)、筆記本電腦的電池多為鋰離子電池。這種充電電池主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動來工作。高能效和電力容量上的優(yōu)越性也讓鋰離子電池的市場擴(kuò)大到交通領(lǐng)域,現(xiàn)在許多電動車也選用這種電池作為動力。
3.首先鋰電池能量比較高,具有高儲存能量密度,已達(dá)到460-600Wh/kg,是鉛酸電池的約6-7倍;自放電率很低,這是該電池最突出的優(yōu)越性之一,一般可做到1%/月以下,不到鎳氫電池的1/20。其次是綠色環(huán)保和適應(yīng)力強(qiáng),不論生產(chǎn)、使用和報(bào)廢,都不含有、也不產(chǎn)生任何鉛、汞、鎘等有毒有害重金屬元素和物質(zhì);并且可以在-20℃--60℃的環(huán)境下使用,經(jīng)過工藝上的處理,可以在-45℃環(huán)境下使用。最后鋰電池使用壽命長可達(dá)6年以上,同時它的生產(chǎn)基本不消耗水,對于缺水的我國來說,還是十分有利的。從某些方面而言,鋰電池的廣泛運(yùn)用,還是為我國節(jié)約了物力和財(cái)力的。
鋰電池已經(jīng)形成相對較成熟的市場產(chǎn)業(yè),技術(shù)完善,發(fā)展和推廣較早,所以應(yīng)用廣。而釩電池還有一些技術(shù)和成本問題需要解決,目前市場應(yīng)用的較少。但是隨著科技發(fā)展以上的問題解決只是時間問題,相信不久釩電池也會有美好的市場前景。