纳米结构电池材料可降低电动汽车电池成本

2011-07-20 20:05:55来源: EEWORLD
  北京有一家新创公司,名为五河公司(Wuhe),正在制作电极材料和电池,可以降低电动汽车的成本。该公司使用纳米结构作为电池材料,就像其他最新的纳米结构一样,这种材料可以传输大量爆发的电力,这是加速所需要的,同时可以保持能量存储容量。但五河公司的进展也使这种材料更容易使用,胜过类似的电极材料,结果是,可以降低电池单元制造成本10%。

  电池组是电动汽车上最昂贵的组件,如泰斯拉跑车(TeslaRoadster)和日产Leaf(NissanLeaf)都是这样。这一成本不是使电动汽车太昂贵,大多数人买不起,就是促使汽车制造商采用小型电池组,限制了汽车的行程。

  为了降低电池成本,提高其性能,五河公司创办者,中国科学院化学教授于郭郭(Yu-GuoGuo),开发了新的,低成本的方式,提高锂铁磷酸盐(lithium-ironphosphate)的性能,这是一种领先的锂离子电池电极材料,他也开发了其他有前途的电极材料。

  通常情况下,锂铁磷酸盐的电导率过低,不能使用。这一电导率可以提高,只需把它研磨成极其精细的纳米粉末,就像一些公司如A123系统公司(A123Systems)所做的。由于这种粒子很小,电子或锂离子这两者都必需产生电流,因而就可以很快地进出它们。但是,这种粉末很难使用,会提高制造成本。

  于郭郭的解决方案是集成磷酸铁(iron-phosphate)纳米粒子,它们更容易密集堆积,不太可能变成在空气中传播,但是会保留高导电性。他没有提供精确的细节,但他说,这项技术是基于他早期发表的一些作品。这项工作的一个例子中,他把纳米颗粒嵌在多孔碳(porouscarbo)制成的较大颗粒中。碳导电性好,而微孔容纳电解质材料,传导锂离子很好。

  于郭郭说,这些材料的制备只贵了10%到20%,这是对比大块锂磷酸铁而言。但是,它们可以传导的电力约两倍于这种块状材料,也使锂磷酸铁可以获得两倍多的能量,大约使能量存储容量提高一倍。他说,按每瓦时计算,这种材料的成本等同于其他锂磷酸铁电极材料。但是,由于这种材料较容易使用,它也可削减成本,把这种材料装进电池单元。

  五河公司是于郭郭去年年底成立的,公司已经能够每年生产300吨电极材料,足以制成约3000万个标准锂离子电池单元。公司也制造电池单元,首批应用是电动自行车。目前,公司可以生产足够的电池,大约每年供应500辆电动汽车。

  JeffDahn是DalhousieUniversity的物理和化学教授,他说,根据公司的业绩数字,磷酸铁电池将是“非常有用的”,并且性能更好,胜过现在电动雪佛兰伏特(ChevroletVolt)使用的电池。他预测,五河公司会找到市场。

关键字:纳米结构  电极材料  电动汽车

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2011/0720/article_4051.html
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