Sạc nhanh đang trở thành một xu hướng trong ngành, giới thiệu năm loại vật liệu cực dương sạc nhanh
Với sự tiến bộ của công nghệ pin năng lượng, phạm vi bay của các phương tiện năng lượng mới đã được cải thiện đáng kể, và vấn đề lo lắng về tuổi thọ pin đã dần được xoa dịu. Ngoài thời lượng pin, lo lắng về việc sạc pin là một vấn đề khác mà các loại xe năng lượng mới cần phải đối mặt. Mức độ hiệu quả sạc ảnh hưởng trực tiếp đến trải nghiệm xe.
Rút ngắn thời gian sạc là một trong những chìa khóa để nâng cao sức mạnh thương hiệu và trải nghiệm người dùng của xe năng lượng mới. Một số nhà phân tích cho rằng với sự gia tăng nhanh chóng về tỷ lệ thâm nhập của các phương tiện sử dụng năng lượng mới, sự cạnh tranh của các công ty ô tô sẽ ngày càng sâu sắc và đa dạng hơn, và sự tiến bộ của công nghệ sạc nhanh và cải thiện hiệu quả bổ sung năng lượng cũng trở thành lối thoát tiếp theo của chuỗi công nghiệp xe năng lượng mới.
1. Sạc nhanh là gì?
Việc sạc các loại xe năng lượng mới được chia thành sạc chậm AC và sạc nhanh DC. Để đạt được “sạc nhanh”, cần phải dựa vào sạc nhanh DC. Chỉ số xác định tốc độ sạc là công suất sạc. Không có quy định rõ ràng về việc sạc công suất lớn trong ngành, đây là một thuật ngữ rộng của ngành. Nói chung, công suất sạc trên 125kW là công suất cao.
Nguồn pin sạc nhanh là việc sử dụng sạc công suất cao. Các bộ pin nguồn dẫn đầu thị trường đã có thể hỗ trợ tốc độ sạc 2C (tốc độ sạc là thước đo tốc độ sạc, tốc độ sạc = dòng sạc / dung lượng định mức của pin). Nói chung, sạc 1C có thể sạc đầy hệ thống pin trong 60 phút, và 4C có nghĩa là pin có thể được sạc đầy trong 15 phút. Tốc độ sạc-xả xác định tốc độ phản ứng khử nồng độ lithium của tế bào pin, và nó cũng đi kèm với các mức độ sinh nhiệt khác nhau hoặc sự phát triển của lithium. Tỷ lệ này càng cao, sự phát triển và sinh nhiệt của liti càng nghiêm trọng.
2. Điện cực âm là yếu tố quyết định pin sạc nhanh
Pin sạc nhanh cần được thay đổi và nâng cấp chất liệu pin để cải thiện hiệu suất sạc nhanh của pin, tương tự như hiệu ứng thùng. Bảng ngắn là điện cực âm, là yếu tố quyết định tốc độ sạc pin.
Điện cực âm có tác động sạc nhanh hơn điện cực dương. Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng sự suy giảm của cực âm và sự phát triển của màng CEI ở cực âm không ảnh hưởng đến khả năng sạc nhanh của pin Li-ion thông thường. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự lắng đọng và cấu trúc lắng đọng của liti (kết tủa liti) bao gồm: ① tốc độ khuếch tán của các ion liti trong cực dương; ② gradien nồng độ của chất điện phân tại mặt phân cách cực dương; và ③ phản ứng phụ ở bề mặt điện cực / chất điện phân.
3. Vật liệu làm điện cực âm để sạc nhanh là gì?
Vật liệu than chì
Vật liệu dựa trên silicon
Vật liệu carbon cứng
Chất liệu Lithium Titanate
Vật liệu cơ sở nhôm
Viện Công nghệ tiên tiến Thâm Quyến, Viện Khoa học Trung Quốc gần đây đã báo cáo những thành tựu mới nhất về vật liệu anode composite làm từ nhôm. Lá nhôm vừa là điện cực âm vừa là vật thu dòng điện. Các ion liti di chuyển đến bề mặt điện cực âm của lá nhôm, có thể nhanh chóng tạo thành hợp kim nhôm – liti; trong quá trình phóng điện, các ion lithium có thể dễ dàng được chiết xuất từ hợp kim nhôm-lithium, vốn có ưu điểm là sạc nhanh. Theo báo cáo, sản phẩm pin của thành tựu này có thể được sạc đầy trong 20 phút. Nếu lá nhôm composite được sử dụng làm điện cực âm sạc nhanh, nó có lợi thế lớn trong việc kiểm soát chi phí, chuẩn bị quy mô lớn và ổn định, v.v.
Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ pin lithium, mật độ năng lượng của pin đã được cải thiện đáng kể, và nhu cầu rút ngắn thời gian sạc trên thị trường pin điện cũng ngày càng tăng. Công nghệ sạc nhanh đã trở thành một xu hướng quan trọng trong sự phát triển của công nghệ pin lithium trong những năm gần đây. Với sự cải tiến liên tục của vật liệu pin, sạc nhanh có thể trở thành một cuộc cạnh tranh mới trong lĩnh vực xe chạy bằng năng lượng mới, và việc ứng dụng công nghệ sạc nhanh sẽ rộng rãi hơn trong tương lai.