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    日本举全国之力研发锂硫电池,它有多“优越”?

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      2021

        随着新能源汽车制造行业的不断发展,汽车搭载的电池成为重中之重。不仅仅是因为电池能够为新能源汽车提供汽车运行过程中需要的电量,还因为电池的使用效率和容量关乎着新能源汽车的运行里程。

        世界范围内大部分新能源汽车制造公司采用的是锂电池。尽管锂电池在充电和放电时容易产生问题,但是多家企业已经充分掌握了锂电池的研究技术,并将成本控制在最低水平。

      日本举全国之力研发锂硫电池,它有多“优越”?

        11月16日,日本著名的杰士汤浅电池厂家宣布,该公司已经成功开发出能量远远超过锂电池的锂硫电池。该电池的容量为锂电池的8倍,从很大程度上使得锂硫电池逐步克服锂电池的各项弊端。事实上,该公司还有一位合作伙伴,那就是关西大学。早在项目成立之前,杰士汤浅公司和关西大学就已经建立了明确的电池研究目标。不仅要减轻电池的重量,还需要通过一定的方法和技术,成功扩大电池的容量。该公司将在2030年的时候,开发密度高达每公斤1000瓦时的锂硫电池。

        锂硫电池的工作原理

        一般情况下,锂电池采用的工作原理是离子脱嵌技术,从很大程度上保障了锂电池的正常充放电。锂硫电池的工作原理和锂电池的工作原理并不相同,后者采用的是电化学机理。

        锂硫电池中的锂元素为负极,硫元素为正极。电池处于放电状态时,负极中的锂元素失去电子,并逐步转变为锂离子。正极中的硫元素遇到电子和锂离子之后,不断地发生反应,最终形成硫化物。此时,正负两极就会形成比较大的差距,从而形成锂电池的放电电压。如果整个过程发生了逆转反应,锂硫电池便处于充电状态。

        早在2013年,相关技术人员就已经开始不断地研究锂硫电池。然而,锂硫电池存在着化学反应,会使得相关科学家无法获得最准确的反应物。因为部分反应物的化学原理和元素组成比较复杂,所以锂硫电池的发展告一段落。直到2021年11月,杰士汤浅公司正式发布对外公告,公司正按照非常详细的计划发展锂硫电池。

        锂硫电池的优势

        首先,大部分锂电池需要利用大量的锂元素,然而锂元素的市场价格变得越来越高。部分电池生产企业不仅要面对着锂电池技术的开发与完善,同时,公司还会面对着大量的日常开销。锂硫电池的生产成本远远低于锂电池的生产成本,由于锂硫电池采用的是两种元素,硫元素的销售价格相对更低,各大电池生产厂家也就提高了资金利用率。

        其次,除了市场上普遍存在着的锂电池之外,许多电池在到达使用年限后,电池就会产生一定的毒性。无法继续使用的电池会影响环境,电池处理的难度比较大。锂硫电池则不会存在着同样的情况,虽然电池报废后,仍然存在着一部分的毒性,但是毒性远远低于其他电池报废之后产生的有毒物质。与此同时,人们还可以利用大量的先进技术,完成锂硫电池的重新利用与开发,从而达到更高的使用效率。

        虽然锂硫电池存在着更多的优点,但是锂硫电池仍然会存在着一定的缺点。锂硫电池在放电的过程中,硫元素会导致电池膨胀或缩小的面积比较大,有可能会增加锂硫电池的损坏率。除此之外,大部分的硫化产物的稳定性比较差,相比于锂电池的反复充放电,锂硫电池在充放电方面并不占优势。虽然容量增加,但并不意味着整块电池不存在任何的缺点。

        总结

        总的来说,世界上的多家电池生产公司正在进入新的研发阶段,比如特斯拉公司着手研发的4680电池,以及国内生产厂商接触的钠离子电池。就目前的情况来看,新能源汽车已经成为一大风口,相对应的零部件需求量会大幅提升。

        科学技术正在不断地发生变化,电池生产技术和研发技术同样会发生变化。人们更加追求性价比特别高的电池,不仅减少了生产电池的成本,还提高了电池的生产效率。日本杰士汤浅公司与关西大学进行合作,人们也不难看出日本企业正在电池领域的发力,逐步提高锂硫电池的生产技术。

        锂硫电池究竟有何“魅力”,让日本举全国之力进行研发?

        日本举全国之力,只为研发锂硫电池,它有多“优越”?

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