Lithiumbatterien für neue Elektrofahrzeuge, beständig gegen hohe Temperaturen

Ein amerikanisches Unternehmen hat einen neuen Typ von Lithium-Ionen-Batterien entwickelt, der bei hohen Temperaturen und einer höheren Energiedichte als vorhandene Lithium-Ionen-Batterien sicher arbeiten kann. Dies geht aus einem kürzlich im Technology Review des Massachusetts Institute of Technology veröffentlichten Bericht hervor. Wenn nun die Energiedichte der in Elektro- oder Hybridfahrzeugen verwendeten Batterien zu hoch ist, gibt es Sicherheitsprobleme.

Leiden Energy ersetzte den in herkömmlichen Batterieelektrolyten verwendeten Aluminiumkollektor und Lithiumhexafluorophosphat durch Graphitkollektoren und Natriumimid und verlängerte die Batterielebensdauer, während es bei Temperaturen über 60 ° C gut funktionierte. Darüber hinaus ist die Energiedichte der neuen Batterie um 50% höher als die der in Elektrofahrzeugen verwendeten Lithiumionen.

Lithium-Ionen-Batterien werden häufig in der Unterhaltungselektronik verwendet. Es sind jedoch einige Designverbesserungen erforderlich, um sicherzustellen, dass sie in Elektro- oder Hybridautos sicher funktionieren. Jetzt sind Autohersteller gezwungen, weniger energiedichte Batterien zu verwenden und elektronische Geräte und Kühlsysteme zu verwenden, um sicherzustellen, dass die Batterien nicht überhitzen. Beispielsweise verwendet die Tesla Motor Company Batterien, die von Laptops verwendet werden, um ihren Luocite-Sportwagen mit Strom zu versorgen. Verwenden Sie flüssige Kühlmittel, Wärmemanagementelektronik und Software, um eine Überhitzung der Batterie und andere Probleme zu vermeiden.

Kathodenmaterialien wie Lithium-Ionen-Phosphat können hohen Temperaturen widerstehen, daher werden sie manchmal als Batterien für Elektrofahrzeuge verwendet, aber ihre Energiedichte ist gering. Leyden wird seine Verbesserungen auf Elektrolyte und Kollektoren konzentrieren, die die Leistung von Batteriekathoden und -anoden beeinflussen und die Lebensdauer und Stabilität der Batterie bestimmen.

Die neue Batterie ersetzt Lithiumhexafluorophosphat durch Natriumimid. Lithiumhexafluorophosphat reagiert nicht mit dem Wasser in der Batterie. Diese Reaktion verkürzt die Batterielebensdauer erheblich, Natriumimid dagegen nicht. Lithiumhexafluorophosphat zersetzt sich bei Raumtemperatur und seine Effizienz ist bei 55 ° C signifikant verringert, während sich Natriumimid bei höheren Temperaturen nicht zersetzt.

Natriumimid kann jedoch auch Probleme verursachen. Es korrodiert Aluminiumkollektoren in allgemeinen Batterien. Leiden verwendete daher Graphit, um dieser Korrosion zu widerstehen.

Die neue Batterie könnte mit Luftkühlmittel anstelle von flüssigem Kühlmittel gekühlt werden, sagte Bartel, was die Kosten senken und die Batterie leichter machen würde. Das Unternehmen entwickelt außerdem Batterien zur Verwaltung von Elektronik und Software, um ein Über- oder Unterladen von Batterien zu verhindern. Leiden erhielt kürzlich 2,96 Millionen US-Dollar vom US-Bundesstaat Kalifornien für den Bau von 10 Autobatteriegehäusen pro Monat.

"Die Batterietechnologie von Leyden hat einen echten Vorteil in Bezug auf Wärmemanagement, Batterielebenszyklus und Energiedichte", sagte Brian Wiseman, Produktentwicklungsleiter bei Brahmo, einem amerikanischen Hersteller von Elektromotorrädern. ""

Das Unternehmen hofft, dass die neue Technologie zuerst für Laptops verwendet wird, die 1.000-mal aufgeladen werden können, gegenüber 300-mal heute.

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