新型电动车电池突破最高能量密度，循环寿命可达20000次

互推小编 2023-12-07

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导语：

电动汽车行业正饱受着电池技术的飞速发展，尤其是新型电池的研发和量产。各方行业专家纷纷表示，在未来的十年里，电动汽车电池技术将会呈现指数级的增长。这一发展趋势引领着我们探讨未来电池技术的可能性。众多电动汽车制造商对动力电池提出了高要求，包括高能量密度、长循环寿命以及快速充电能力。

超越传统：锂离子电容器引领新时代

随着科技的不断进步，电动汽车行业正迎来前所未有的变革。过去的几十年里，锂离子电池一直是主要的动力来源，但其局限性逐渐显现，尤其是在能量密度、充电速度和循环寿命方面。然而，最新的研究和创新为我们带来了新的希望，锂离子电容器正引领着电池技术的新时代。

能量密度的挑战与突破

电动汽车制造商一直在追求更高的能量密度，这意味着更长的续航里程和更强的动力输出。

传统锂离子电池虽然在这方面取得了一些进展，但依然存在着局限性。锂离子电容器作为一种新兴的电池技术，将焦点重新聚焦在能量密度方面。

然而，锂离子电容器的能量密度一直是其最大的短板，限制了其在电动汽车领域的广泛应用。但近期，中国科学院电工研究所的研究人员取得了突破性进展。他们在负极材料中引入了石墨烯，并加入了氧化锰复合纳米材料，创造出了高性能的石墨烯基复合材料，用于制造锂离子电容器。

测试结果显示，这种电容器的能量密度高达194Wh/kg，创下了世界最高记录。更令人惊叹的是，在经过10000次充放电循环后，其容量仍保持在778%。这一突破性设计为锂离子电容器的未来发展打开了崭新的大门。

锡负极材料的潜力

除了中国科学院电工研究所的创新外，欧洲巴斯克电化学和热能储存研究中心也发布了令人瞩目的研究成果。他们采用了锡作为负极的活性材料，锡的理论容量几乎是石墨的三倍。

此外，锡具有稳定、安全、易于处理、丰富、廉价和无毒等优点。然而，锡的主要问题是在锂化和脱锂过程中发生体积变化，导致电极电导率下降以及其他性能问题。为应对这一问题，研究人员在负极中添加了石墨烯，使锂离子电容器的能量密度和稳定性大幅提高。这种锂离子电容器能够在高电流密度下运行，并在近20000次充放电循环中保持100%的容量，其能量密度达到了100Wh/kg。虽然锂离子电容器的能量密度仍相对较低，但其超快速充电和极长的循环寿命使其成为电动自行车和电动摩托车的理想选择。

未来展望

虽然锂离子电容器的能量密度相对较低，但这一新兴技术为电动汽车行业带来了新的希望。一些公司已经开始量产采用这种电容器的电动自行车，比如MAHLE Powertrain，他们的锂离子电容器能量密度达到了60Wh/kg，并且正在逐步推广用于城市的电动自行车。随着技术的不断进步，锂离子电容器的能量密度有望进一步提升，未来有可能完全取代传统的锂离子电池。