讲解快速充电技术对锂离子电池的重要性

解释快速充电技术对锂离子电池的重要性

锂离子电池分为正极和负极两种材料。我们经常讨论磷酸铁锂，三元材料这些实际上是锂离子电池的正极。现在世界上有无数的实验室试图开发功能更好的锂离子电池。事实上，我们只是想找到一些功能更好、容量更大、寿命更长、充放电能力更好的材料，或者在负极上工作。锂离子电池的负极材料是石墨，但近年来出现了一种新的负极材料钛酸锂。

当锂离子电池放电时，锂离子是从负极材料，然后跑到正极，这个过程其实是比较短暂的结束，也就是说锂离子电池的放电功率可以做的非常大。

但传统上,收费不是很短,充电跑在锂离子从正极材料,跑进了阴极材料,过程相对阳极材料测试,因为锂离子快速进入阳极材料,今天晚上将地层损害的问题结构的阳极材料,一般而言,锂离子电池的快速充电的功能性能是不够的。

但快速充电特性的许多梦想,只是过去的超级电容器可以显示快速充电,所以击败锂离子电池不能快速充填特点,让我们从材料的角度,尤其是想方法促进阴极材料的材料在充电功能,基于材料或化学的作业要做。

电动巴士的商业困境

为何要强调快速充电?我想从电动汽车的应用开始。首先在我国推广的是新能源汽车，政府商城推广最简略的就是电动巴士，纯巴士从奥运会前期到世博会到现在大概有六七年了，在很多城市都有使用。请看一组简短的数据，这张PPT描述了电动巴士在商业应用中遇到的困境。

12米纯电动公共汽车,公共汽车典型一天跑250公里,它是什么,当然,在A点和B点之间来回跑,典型的电力消耗每公里0.8千瓦时,假设汽车运行所有天约200千瓦时的电力,电力似乎不多,但在配备电池,要考虑两个系数,第一个是电池充电和放电时间间隔,电池寿命的衰减,所以应该配备312千瓦时的电力，加上夏季空调的能源消耗，因此，电池必须是500千瓦时才能运行一天12米的公共汽车。

在实践中,对当前锂离子电池能量密度水平,假设磷酸亚铁锂的安装,约500千瓦时的电池可能重达6吨,目前的成本至少超过100万,这样的电池在12米的体积和重量是没有安装,所以这个方法我们不能使用。

常见的做法几乎一半的电力或三百千瓦时的电力,从而导致汽车无法结束全天操作,一般在下午,教练将返回充电站称为快速修复电工作,这段时间通常要一个小时到一个半小时,补充力量的一部分,然后完成下半年操作。但是，这种影响降低了公交公司的运营效率，因为该公司在白天无法运营两个小时。

下一个问题是，我们是否可以用能量密度更高的电池来完成这项工作?现在有电池能量密度的最高商业中心是特斯拉18650松下电池,电池的能量密度到达每公斤230瓦,假设真的使用五百度的所有电力,重量约3.5吨,它可以满足全天运行,和总线基本上是可以保存,但是电池使用顶部的公交车的问题是它的地位,重组后的循环寿命也许只有五百次,所以我们在公交车上测量它，用它来充电，大约每天只能用两到三年。

因此，我们已经看到了很多工程和成本问题，试图在公交车上使用基于能源的电池来满足全天候运营的需求，要么是因为它们太重、太贵，要么是因为它们使用的时间不够长。