Cái nào tốt hơn, pin lithium, pin graphene hay pin axit chì?

Với sự phổ biến của xe điện, ngày càng có nhiều người bắt đầu chú ý đến pin. Pin là kho lưu trữ năng lượng của xe điện. Xe điện chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng hóa học khi sạc và lưu trữ trong pin. Khi sử dụng xe điện, động cơ sẽ chuyển đổi năng lượng hóa học trong pin thành năng lượng cơ học để xe điện có thể chạy trên đường. Vì ắc quy là nguồn năng lượng của xe điện nên hiện nay xe điện đang sử dụng những loại ắc quy nào và ắc quy nào tốt hơn?

Sau sự phát triển nhanh chóng của xe điện trong những năm gần đây, pin sử dụng trong xe điện chủ yếu được chia thành pin lithium, pin graphene và pin axit chì. Cái nào tốt hơn, pin lithium, pin graphene và pin axit chì,

So sánh pin lithium, pin graphene và pin axit chì

一、Ưu điểm và nhược điểm của pin lithium

1. Mật độ năng lượng cao, mật độ năng lượng thể tích và mật độ năng lượng khối lượng có thể đạt tới 450W. h/dm3 và 150W. h/kg tương ứng và vẫn đang tăng lên.

2. Điện áp đầu ra trung bình cao (khoảng 3,6V), gấp 3 lần so với pin Ni Cd và Ni l.

3. Công suất đầu ra cao.

4. Tự xả nhỏ, dưới 10% mỗi tháng, chưa bằng một nửa Ni Cd và Ni Ml.

5. Không có hiệu ứng bộ nhớ như pin Ni Cd và Ni MH, hiệu suất chu trình sẽ vượt trội.

6. Nó có thể được sạc và xả nhanh chóng, dung lượng có thể đạt hơn 80% dung lượng danh định khi sạc ở 1C.

7. Hiệu suất sạc cao, về cơ bản là 100% sau chu kỳ đầu tiên.

8. Phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng, - 30 ~ +45oC. Với sự cải tiến của chất điện phân và điện cực dương, nó dự kiến ​​sẽ được mở rộng đến -40 ~ +70oC, và nhiệt độ thấp có thể được mở rộng đến -60oC.

9. Không cần bảo trì.

10. Nó “thân thiện” với môi trường và được gọi là pin xanh.

11. Tuổi thọ dài, 100% DOD có thể được sạc và xả hơn 900 lần; Khi sử dụng sạc và xả ở độ sâu nông (30% DOD), số chu kỳ đã vượt quá 5000.

Nhược điểm của pin lithium

1. Giá thành cao, chủ yếu là do giá vật liệu catốt LiC002 cao. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ catốt, LiMn204, LiFeP04, v.v. có thể được sử dụng làm cực âm, điều này được kỳ vọng sẽ giúp giảm đáng kể giá thành của pin lithium ion;

2. Phải có mạch bảo vệ đặc biệt để chống quá tải hoặc xả quá mức;

3. Khả năng tương thích với pin thông thường kém vì chỉ có thể thay thế pin lithium ion khi sử dụng ba pin thông thường (3.6V).


二、 Ưu điểm và nhược điểm của pin graphene


Pin graphene: Pin graphene là một màng phẳng tổ ong được hình thành bởi các nguyên tử carbon theo phương pháp lai hóa sp2. Nó là một vật liệu gần như hai chiều, chỉ có độ dày một lớp nguyên tử, vì vậy nó còn được gọi là than chì lớp đơn nguyên tử. Một loại pin năng lượng mới được phát triển dựa trên chuyển động chuyển động nhanh và lớn của các ion lithium giữa bề mặt graphene và điện cực.

1. Dung lượng lưu trữ điện gấp ba lần sản phẩm tốt nhất trên thị trường hiện nay. Năng lượng riêng của pin lithium (loại cao cấp nhất) là 180wh/kg, trong khi năng lượng riêng của pin graphene là hơn 600whkg.

2. Xe điện chạy bằng pin này có thể chạy tối đa 1000 km và thời gian sạc dưới 8 phút.

3. Tuổi thọ dài. Tuổi thọ sử dụng của nó gấp bốn lần so với pin hydro hóa truyền thống và gấp đôi so với pin lithium.

4. Trọng lượng nhẹ. Các đặc tính của graphene có thể làm giảm trọng lượng của pin xuống còn một nửa so với pin truyền thống, từ đó có thể nâng cao hiệu suất của máy nạp pin.

5. Graphene có nhiều ưu điểm hơn pin truyền thống. Tuổi thọ sử dụng của nó gấp đôi pin lithium và gấp bốn lần pin hydro hóa.

6. Nó có tốc độ sạc nhanh hơn và bền hơn pin lithium ở nhiệt độ cao.


Nhược điểm của pin graphene:

1. Hiện tại, việc pha loãng than chì vẫn chưa đạt đến giai đoạn thực tế và vẫn còn một chặng đường dài trước khi sản xuất hàng loạt.

2. Những loại pin graphene trên thị trường không phải là pin graphene nguyên chất. Chúng chỉ được pha tạp một số công nghệ liên quan đến graphene trên cơ sở pin lithium. So với pin lithium truyền thống, sự cải thiện hiệu suất do chúng mang lại chỉ là một chút. Ngoài ra, giá thành của graphene rất cao và quy trình sản xuất nó cũng rất cao. Quy trình sản xuất pin graphene vẫn chưa đủ trưởng thành. Hiện tại, nó mới chỉ ở giai đoạn thử nghiệm và chưa thể đạt đến trình độ sản xuất hàng loạt.

3. Đặc điểm quy trình không tương thích. Nghĩa là, diện tích bề mặt riêng quá mức của graphene sẽ mang lại nhiều vấn đề về quá trình phân tán và đồng nhất bùn của pin lithium ion hiện có. Nếu quá trình điều chỉnh nhà máy sản xuất pin cạn kiệt và không còn đủ không gian lợi nhuận do sự tiến bộ đột phá về các chỉ số hiệu suất, ai sẵn sàng sử dụng công nghệ này? Các đặc tính bề mặt của graphene bị ảnh hưởng rất nhiều bởi trạng thái hóa học và có nhiều vấn đề về độ ổn định lô, vòng đời, v.v., hiện tại không thể đáp ứng các yêu cầu chi tiết của việc sản xuất pin lithium.


三、Ưu điểm và nhược điểm của ắc quy axit chì

Pin axit chì là loại pin có cực dương và cực âm chủ yếu được làm từ chì và các oxit của nó, chất điện phân là dung dịch axit sunfuric. Khi pin axit chì phóng điện, thành phần chính của cực dương là chì dioxide và thành phần chính của cực âm là chì; Trong quá trình sạc, thành phần chính của điện cực dương và âm là chì sunfat.

Ưu điểm của pin axit chì

1. Giá rẻ: Pin axit chì rất rẻ vì chi phí sản xuất thấp, quy trình sản xuất đơn giản và giá nguyên liệu thấp. Ngoài ra, ắc quy axit chì đã qua sử dụng có thể tái chế, nhờ đó, lần thay ắc quy tiếp theo có thể thay ắc quy cũ bằng ắc quy mới và bù đắp một phần tiền mặt, giảm chi phí mua hàng.

2. Hiệu suất an toàn cao: độ ổn định của pin axit chì rất tốt, ngay cả khi sạc trong thời gian dài trong quá trình sử dụng, sẽ không phát hiện vụ nổ và các vấn đề khác, đồng thời hiệu suất an toàn của pin axit chì cao.

3. Có thể sửa chữa: Mặc dù pin axit chì có thể kết tinh hoặc lưu huỳnh trong quá trình sử dụng, nhưng nó có thể được sửa chữa và sử dụng trong một thời gian sau khi sửa chữa, do đó, pin axit chì có thể sửa chữa được, không giống như pin lithium, không thể sửa chữa được sau khi sửa chữa. vấn đề xảy ra.


Nhược điểm của pin axit chì:

1. Khối lượng lớn và trọng lượng nặng: quá trình sản xuất pin axit chì là một vấn đề. Nếu muốn tăng dung lượng của pin axit chì thì cần thể tích lớn hơn và trọng lượng sẽ nặng hơn, gây bất tiện khi di chuyển.

2. Tuổi thọ sử dụng ngắn: Pin axit chì được sạc và xả khoảng 300-350 lần và có thể sử dụng bình thường trong khoảng 2-3 năm.

3. Ô nhiễm môi trường: Mặc dù cadmium không còn được sử dụng trong pin axit chì nhưng nó vẫn sẽ gây ô nhiễm môi trường, chẳng hạn như ô nhiễm nước và ô nhiễm đất.

Kết luận: Dựa trên sự so sánh các điều kiện ở trên, pin lithium có nhiều ưu điểm hơn pin graphene và pin axit chì về độ chín của công nghệ R&D, chi phí sản xuất, lợi ích kinh tế thị trường và bảo vệ môi trường.