锂离子电池发展有什么障碍

一、资源紧缺

地壳中锂元素的份额约为0.0065%，海水中锂的总储量达2600亿t，但浓度太小，提炼困难。国际盐湖锂资源首要散布在智利、阿根廷、我国及美国。花岗伟晶岩锂矿床首要散布在澳大利亚、加拿大、芬兰、我国、津巴布韦、南非和刚果。印度和法国也发现伟晶岩锂矿床，可是不具有商业开发价值，现在国际上只要少量国家具有可经济开发利用的锂资源。

中南大学化学电源与资料研究所所长唐有根标明，即便是锂的本钱和安全性的问题悉数解决了，今后用锂离子电池替代汽油的话，也满足不了悉数需求，由于这相当于用一种紧缺的资源去替代另一种紧缺的资源。

二、训练污染

锂离子电池中含有的六氟磷酸锂、聚丙二乙烯（醇）等化学物质会对环境构成有机污染。其含有的钴等重金属元素，也会对环境会构成损害，特别是钴，含量相对较高，属于稀有名贵金属，具有很高的回收价值。尽管锂离子电池本身的污染并不严峻，但锂金属在提取训练过程中，对环境的污染不亚于汽油发作的污染。金属锂的工业出产方法首要有熔盐电解法和真空热还原法。熔盐电解法系选用氯化锂为资料，在熔融电解槽内电解时分解为金属锂和氯气，在阴极分出锂，在阳极分出氯气。电解进行时，氯化锂离解为锂离子，向阴极移动并放电，构成的金属锂通过熔盐逐步上升到电解槽表面或到锂收集室。在阳极分出的氯气通过熔盐上升至出口排出或收集。该法的最大缺点是电解时发作氯气污染严峻，且产品质量不易控制，出产本钱高。

三、安全问题

专家认为，市场上多半运用的高容量锂离子电池由于化学成分的不同，在发作质量问题时，简略呈现爆破伤人事端。而相对安全的是镍氢和镍镉电池。锂元素过于生动，它运用时不太安全，常常会在充电时呈现焚烧、爆裂的状况，后来通过改进型的锂离子电池，加入了能抑制锂元素生动的成分，从而使锂电提高安全标准和高效。在锂离子电池打开过程中，由于选用的正负极资料及其配方不同，呈现过爆破、焚烧等不安全现象。首要是负极选用金属锂，经循环后发作枝晶，致使短路，呈现焚烧爆破；而正极资料选用钴酸锂或镍钴锂等，其化学生动性较高，在石墨负极的协作下，一旦呈现高温，简略发作爆破焚烧。尽管实践发作的概率在十万分之一或百万分之一以上，但由于以手机及笔记本电脑等为主的电子消费品数量极大，运用范围极广，因而累计发作的安全事端肯定数量使人们感觉许多。由于这些电子消费品是人们日常日子相伴，不可或缺的用品，一旦发作安全问题，影响很大。锂离子电池的安全规划过火依赖其内部电子安全维护芯片，而没有设置必要的物理安全维护措施。在充电以及运用的过程中，一旦呈现其安全维护芯片失效的缺点，结果是无法想象的，轻则呈现电池内部气体积累引起电池体涨鼓现象，重则或许由于发作电池内部短路等等异常而导致电池爆破的悲剧发作。

四、本钱问题

相关于铅酸蓄电池，锂离子电池用于电动助力车的本钱较高是一个杰出的特色，也是影响锂离子电池大规模替代铅酸蓄电池用于电动助力车的关键。锂离子电池的正极资料、负极资料、集流体、隔阂、电解质等主材价格比铅酸蓄电池高出许多，其拼装辅材和外部电路系统本钱则是铅酸蓄电池几乎没有的。尽管锂离子电池由于能量远高于铅酸蓄电池，因而单位功率的原辅资料本钱并没有表现出来的本钱距离那么大，可是二者的资料本钱距离确实存在，并且距离以倍数计。由于制造工艺的原因，锂离子电池的人工本钱比较高。在制造本钱中，锂离子电池的人工本钱占40%以上，而铅酸蓄电池的人工本钱一般为10%~20%.锂离子电池在出产中大部分过程是不可逆的，而铅酸蓄电池是可逆修改的，因而锂离子电池的全体合格率较低。铅酸蓄电池运用之后的回收价值在40%以上，而锂离子电池的回收价值几乎是零。