上周有个客人问我,金属锂电池的能量密度是啥意思。我那时候也没给他讲明白,现在想想,得好好给你解释一下。
首先,能量密度这个概念,简单来说就是电池储存能量的能力。就像你背包里能装多少东西,能量密度就是电池里能装多少“能量”。锂电池咱们都知道,它们能量密度高,所以手机、电动汽车这些都需要用到它们。
然后,说到金属锂电池,这里面的“金属”指的是电池的正极材料。以前锂电池的正极材料主要是钴酸锂,后来发现钴资源有限,而且价格贵,所以现在很多锂电池都开始用镍、锰、锂等金属来代替钴。
我查了一下,一般来说,普通锂电池的能量密度大概在150到250瓦时每千克。但是金属锂电池,比如使用镍钴锰(NCM)或者镍钴铝(NCA)材料的锂电池,能量密度能到300到500瓦时每千克,甚至更高。
不过啊,能量密度高也有它的缺点。比如,金属锂电池的稳定性、安全性可能不如传统的锂电池。而且,如果温度过高或者电池老化,金属锂电池更容易出现安全隐患。
反正你看着办,如果你对电池的能量密度有特殊需求,可以优先考虑金属锂电池,但也要注意安全。我还在想这个问题,毕竟电池技术发展得快,说不定将来有更好的解决方案呢。
嘿,记得有一次,我还在实验室里,那时候是2013年,我们小组正在测试一批新研发的金属锂电池。那时候,我亲眼看着电池的充放电循环次数从原来的500次提升到了800次,能量密度也从原来的200Wh/kg飙升到了250Wh/kg。哇,这进步可真大,想想看,要是能大规模应用,电动车续航能力能提升多少啊!等等,还有个事,我突然想到,现在的手机电池寿命也越来越长了,这背后也是电池技术进步的功劳吧。不过,这金属锂电池的安全性问题,好像也一直是个悬而未决的问题呢。
锂电池能量密度高,一般可达250Wh/kg以上。
我也还在验证,具体看材料、技术。
项目:比亚迪刀片电池,2020年,密度300Wh/kg。
时间:2019年,特斯拉Model 3电池能量密度提升至150Wh/kg。
数字:一般家用电池能量密度在100-150Wh/kg。