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柏克萊實驗室推新型Li/S電池技術,也能在現有的鋰電池上增加電動汽車的續航力
Dec 3rd 2013, 03:01, by PingWest中文網
之前我們報導了麻省理工的科學研究人員,利用一種叫做M13的病毒來增加鋰-空氣(Lithium-Air )電池的反應面積,增大電池的能量密度,可讓電動汽車續航提升至550公里。現在,美國柏克萊國家實驗室提出了另外一種解決方案,能在現役的鋰離子電池基礎上增加兩倍的能量密度,同時在一定程度上提升電池壽命。
柏克萊實驗室所提出的解決方案是,在鋰離子電池中,用一種硫氧化石墨烯(S-GO)製成的奈米複合材料作為陰極反應物。使其放電效率高達6C(1C = 1.675 A/g硫元素),充電效率高達3C,同時還能確保較高的能量密度(6C時可達800 mA·h/g硫)。此外,電池的完整循環充放電次數能超過1500次,單次衰退率只有0.039%。這可能是目前為止,鋰離子-硫電池所能實現的最好水準。
1500次完整循環充放電大致可以想像成,如果一台電動汽車每天都進行一次完整的從0至100%的充放電循環的話,那麼1500次足夠使用4年左右的時間。也就說,這台電動汽車的電池在使用4年後就必須更換。而常用的鋰電池中,鈷酸鋰的循環次數可達500次左右,而磷酸鋰也只能達到1000次左右。也就是說,隨著充放電次數的不斷增加,鋰離子電池的容量在不斷「衰退」。這其實跟使用次數沒有太大關係,造成衰退的主要原因是溫度。
所以,在日常使用電動汽車的時候,電池的電量並不會充滿100%;多是保持在40%-60%這個水準上。一是避免完整的充放電縮減壽命,二是在各種溫度下降低衰退率,三就是為電動汽車的能量煞車回收留下空間。所以,像是Model S這類採用鈷酸鋰電池的車型,在設計之初就考慮到了電池組的拆卸情形。
據悉,這種新型的鋰離子-硫電池的單電池結構(Cell-level),能量密度可以達到500 W·h/kg,比當前的鋰離子電池的密度(~200 W·h/kg)高出兩倍多。即便在經過1500多次完整充放電後,其電量容量依然可以保持較高水準(740 mA·h/g硫)。如果要實現目前汽油車輛300英里(約480公里)的續航力,那麼單電池結構的能量密度就必須要到達350至400W·h/kg。所以這種新型Li/S電池的能量密度理論上完全可以滿足這一需求。
不過,柏克萊實驗室的新構想依然面臨著巨大的挑戰,那就是電池的壽命。儘管能實現1500次的完整循環充放電,但從實用性和經濟性的角度講,這還遠遠不夠。原因是,在放電過程中,鋰離子的多硫化物容易從陰極消融,與鋰陽極發生化學反應生成Li2S,從而形成一個反應屏障。這就是為什麼在經過幾次充放電後,電池的容量開始減少。
目前在電動汽車動力電池領域,鋰離子電池已經取代了傳統的鎳氫電池成為市場新寵,它的能量密度高、輸出功率大,並且充、放電速度快。我們常見的,無論是鈷酸鋰電池還是磷酸鐵鋰電池,都是鋰離子電池的一種。儘管如此,當前流行的鋰離子電池仍然存在幾大挑戰,如穩定性較差、容量易衰退,以及能量密度依然不及汽油燃料。
這些限制造成了電動汽車用車中所謂的「續航焦慮」(Range Anxiety)。對於電動汽車的普及來說,這並不是個小問題。尤其是沒有汽油機作為備用動力的純電動汽車。之前Elon Musk駕駛Model S橫跨美國,也是為了進一步打消市場對Tesla電動汽車的續航能力質疑。目前,柏克萊國家實驗室正在尋求合作夥伴,來進一步解決Li/S電池的壽命問題。
steven steven@pingwest.com
延伸閱讀:
利用病毒增加電動汽車續航力,最高可達3倍
電動汽車的未來:感應充電、鋰空氣電池還是超級電容器?
Hevo 把人孔蓋做成電動車無線充電站,利用零碎時間停車充電
低成本快速充電系統有影?未來電動車將可縮短4倍充電時間
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柏克萊實驗室推新型Li/S電池技術,也能在現有的鋰電池上增加電動汽車的續航力
Dec 3rd 2013, 03:01, by PingWest中文網
之前我們報導了麻省理工的科學研究人員,利用一種叫做M13的病毒來增加鋰-空氣(Lithium-Air )電池的反應面積,增大電池的能量密度,可讓電動汽車續航提升至550公里。現在,美國柏克萊國家實驗室提出了另外一種解決方案,能在現役的鋰離子電池基礎上增加兩倍的能量密度,同時在一定程度上提升電池壽命。
柏克萊實驗室所提出的解決方案是,在鋰離子電池中,用一種硫氧化石墨烯(S-GO)製成的奈米複合材料作為陰極反應物。使其放電效率高達6C(1C = 1.675 A/g硫元素),充電效率高達3C,同時還能確保較高的能量密度(6C時可達800 mA·h/g硫)。此外,電池的完整循環充放電次數能超過1500次,單次衰退率只有0.039%。這可能是目前為止,鋰離子-硫電池所能實現的最好水準。
1500次完整循環充放電大致可以想像成,如果一台電動汽車每天都進行一次完整的從0至100%的充放電循環的話,那麼1500次足夠使用4年左右的時間。也就說,這台電動汽車的電池在使用4年後就必須更換。而常用的鋰電池中,鈷酸鋰的循環次數可達500次左右,而磷酸鋰也只能達到1000次左右。也就是說,隨著充放電次數的不斷增加,鋰離子電池的容量在不斷「衰退」。這其實跟使用次數沒有太大關係,造成衰退的主要原因是溫度。
所以,在日常使用電動汽車的時候,電池的電量並不會充滿100%;多是保持在40%-60%這個水準上。一是避免完整的充放電縮減壽命,二是在各種溫度下降低衰退率,三就是為電動汽車的能量煞車回收留下空間。所以,像是Model S這類採用鈷酸鋰電池的車型,在設計之初就考慮到了電池組的拆卸情形。
據悉,這種新型的鋰離子-硫電池的單電池結構(Cell-level),能量密度可以達到500 W·h/kg,比當前的鋰離子電池的密度(~200 W·h/kg)高出兩倍多。即便在經過1500多次完整充放電後,其電量容量依然可以保持較高水準(740 mA·h/g硫)。如果要實現目前汽油車輛300英里(約480公里)的續航力,那麼單電池結構的能量密度就必須要到達350至400W·h/kg。所以這種新型Li/S電池的能量密度理論上完全可以滿足這一需求。
不過,柏克萊實驗室的新構想依然面臨著巨大的挑戰,那就是電池的壽命。儘管能實現1500次的完整循環充放電,但從實用性和經濟性的角度講,這還遠遠不夠。原因是,在放電過程中,鋰離子的多硫化物容易從陰極消融,與鋰陽極發生化學反應生成Li2S,從而形成一個反應屏障。這就是為什麼在經過幾次充放電後,電池的容量開始減少。
目前在電動汽車動力電池領域,鋰離子電池已經取代了傳統的鎳氫電池成為市場新寵,它的能量密度高、輸出功率大,並且充、放電速度快。我們常見的,無論是鈷酸鋰電池還是磷酸鐵鋰電池,都是鋰離子電池的一種。儘管如此,當前流行的鋰離子電池仍然存在幾大挑戰,如穩定性較差、容量易衰退,以及能量密度依然不及汽油燃料。
這些限制造成了電動汽車用車中所謂的「續航焦慮」(Range Anxiety)。對於電動汽車的普及來說,這並不是個小問題。尤其是沒有汽油機作為備用動力的純電動汽車。之前Elon Musk駕駛Model S橫跨美國,也是為了進一步打消市場對Tesla電動汽車的續航能力質疑。目前,柏克萊國家實驗室正在尋求合作夥伴,來進一步解決Li/S電池的壽命問題。
steven steven@pingwest.com
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柏克萊實驗室推新型Li/S電池技術,也能在現有的鋰電池上增加電動汽車的續航力
Dec 3rd 2013, 03:01, by PingWest中文網
之前我們報導了麻省理工的科學研究人員,利用一種叫做M13的病毒來增加鋰-空氣(Lithium-Air )電池的反應面積,增大電池的能量密度,可讓電動汽車續航提升至550公里。現在,美國柏克萊國家實驗室提出了另外一種解決方案,能在現役的鋰離子電池基礎上增加兩倍的能量密度,同時在一定程度上提升電池壽命。
柏克萊實驗室所提出的解決方案是,在鋰離子電池中,用一種硫氧化石墨烯(S-GO)製成的奈米複合材料作為陰極反應物。使其放電效率高達6C(1C = 1.675 A/g硫元素),充電效率高達3C,同時還能確保較高的能量密度(6C時可達800 mA·h/g硫)。此外,電池的完整循環充放電次數能超過1500次,單次衰退率只有0.039%。這可能是目前為止,鋰離子-硫電池所能實現的最好水準。
1500次完整循環充放電大致可以想像成,如果一台電動汽車每天都進行一次完整的從0至100%的充放電循環的話,那麼1500次足夠使用4年左右的時間。也就說,這台電動汽車的電池在使用4年後就必須更換。而常用的鋰電池中,鈷酸鋰的循環次數可達500次左右,而磷酸鋰也只能達到1000次左右。也就是說,隨著充放電次數的不斷增加,鋰離子電池的容量在不斷「衰退」。這其實跟使用次數沒有太大關係,造成衰退的主要原因是溫度。
所以,在日常使用電動汽車的時候,電池的電量並不會充滿100%;多是保持在40%-60%這個水準上。一是避免完整的充放電縮減壽命,二是在各種溫度下降低衰退率,三就是為電動汽車的能量煞車回收留下空間。所以,像是Model S這類採用鈷酸鋰電池的車型,在設計之初就考慮到了電池組的拆卸情形。
據悉,這種新型的鋰離子-硫電池的單電池結構(Cell-level),能量密度可以達到500 W·h/kg,比當前的鋰離子電池的密度(~200 W·h/kg)高出兩倍多。即便在經過1500多次完整充放電後,其電量容量依然可以保持較高水準(740 mA·h/g硫)。如果要實現目前汽油車輛300英里(約480公里)的續航力,那麼單電池結構的能量密度就必須要到達350至400W·h/kg。所以這種新型Li/S電池的能量密度理論上完全可以滿足這一需求。
不過,柏克萊實驗室的新構想依然面臨著巨大的挑戰,那就是電池的壽命。儘管能實現1500次的完整循環充放電,但從實用性和經濟性的角度講,這還遠遠不夠。原因是,在放電過程中,鋰離子的多硫化物容易從陰極消融,與鋰陽極發生化學反應生成Li2S,從而形成一個反應屏障。這就是為什麼在經過幾次充放電後,電池的容量開始減少。
目前在電動汽車動力電池領域,鋰離子電池已經取代了傳統的鎳氫電池成為市場新寵,它的能量密度高、輸出功率大,並且充、放電速度快。我們常見的,無論是鈷酸鋰電池還是磷酸鐵鋰電池,都是鋰離子電池的一種。儘管如此,當前流行的鋰離子電池仍然存在幾大挑戰,如穩定性較差、容量易衰退,以及能量密度依然不及汽油燃料。
這些限制造成了電動汽車用車中所謂的「續航焦慮」(Range Anxiety)。對於電動汽車的普及來說,這並不是個小問題。尤其是沒有汽油機作為備用動力的純電動汽車。之前Elon Musk駕駛Model S橫跨美國,也是為了進一步打消市場對Tesla電動汽車的續航能力質疑。目前,柏克萊國家實驗室正在尋求合作夥伴,來進一步解決Li/S電池的壽命問題。
steven steven@pingwest.com
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利用病毒增加電動汽車續航力,最高可達3倍
電動汽車的未來:感應充電、鋰空氣電池還是超級電容器?
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[新聞] 彰化農地遭重金屬汙染 223筆整治難
Dec 3rd 2013, 11:17, by pipi617
作者pipi617 (時代是看貓)
看板ChangHua
標題[新聞] 彰化農地遭重金屬汙染 223筆整治難
時間Tue Dec 3 11:17:35 2013
這一變更下去會衍生出很多問題....開了先例就完蛋啦 http://web.pts.org.tw/php/news/pts_news/detail.php?NEENO=256464 今年七月底,環保署調查發現,彰化和美的農地、受到重金屬污染,總共有223筆的農地 ,面積44公頃,整個整治時間大約要三到四年,不過農民已經沒有任何期待,只希望政府 把農地、變更為建地。 趕在二期稻作收割前,環保單位緊鑼密鼓展開汙染農地上,地上物剷除的動作,經過兩 波採樣,彰化縣和美鎮總共有223筆農地受到重金屬汙染,面積有44公頃,汙染土地上已 經插上告示牌,環保單位預計三到四年,可以完成整治,但農民擔心,農地整治後還是難 以耕作,期望政府把農地變更成建地,成為許多農民的心聲。 ==和美農民 林紘億== 你看金馬路之前污染的土地 都放著荒蕪 所以我想說 如果這土地 無法做農業使用的時候 政府能否允許我們做非農業使用 但環保署表示,優質農地基本上還是必須保留,而且,依照環保法規,汙染農地變更成 建地是於法無據。 ==環保署土污基管會 執行祕書 蔡鴻德== 照我們法令規定 如果是明明知道不能這樣做 然後去做的話 這個是有責任的 彰化市以及和美地區,過去電鍍廠林立,種下汙染禍根,環保署與農委會已經達成協議 ,在民國106年,像和美鎮這樣的高汙染潛勢農地,將完全禁止工業廢水搭排水圳,此外 ,若是農業用水取用區域排水,水中含有重金屬的話,未來如果導致農地汙染,將追究農 田水利會的責任,希望還給和美農地,一個乾淨的種植環境。 記者 綜合報導 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 114.41.226.25
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[自介] 一只中部人
Dec 3rd 2013, 10:36, by O800005566
作者O800005566 (控八控控)
看板Taoyuan
標題[自介] 一只中部人
時間Tue Dec 3 10:36:54 2013
ID(P1/P2): O800005566 暱 稱: 控八控控 生 日: 1986.6.25 國 小: 龍津國小 國 中: 沙鹿國中/和美國中 高 中/ 職: 彰工 大 學: 雲林科技大學 研 究 所 : N/A 住 桃 園 的: 桃鶯路屏東素食對面 職 業: 石化用設備工程師 最常在那裡出沒: 春日路跟桃鶯路 我想跟板友說的: 來到桃園半年了,北部果然好冷= =a 對一個怕冷又怕熱的台中人來說... 總之 請桃園鄉親多多照顧了 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 59.120.65.217
推 k1992629:國高中在彰化 12/03 10:51
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[自介] 一只中部人
Dec 3rd 2013, 10:36, by O800005566
作者O800005566 (控八控控)
看板Taoyuan
標題[自介] 一只中部人
時間Tue Dec 3 10:36:54 2013
ID(P1/P2): O800005566 暱 稱: 控八控控 生 日: 1986.6.25 國 小: 龍津國小 國 中: 沙鹿國中/和美國中 高 中/ 職: 彰工 大 學: 雲林科技大學 研 究 所 : N/A 住 桃 園 的: 桃鶯路屏東素食對面 職 業: 石化用設備工程師 最常在那裡出沒: 春日路跟桃鶯路 我想跟板友說的: 來到桃園半年了,北部果然好冷= =a 對一個怕冷又怕熱的台中人來說... 總之 請桃園鄉親多多照顧了 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 59.120.65.217
推 k1992629:國高中在彰化 12/03 10:51
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[PS3 ] 售 數款遊戲
Dec 3rd 2013, 10:37, by lineage0916
作者lineage0916 (屎胖子)
看板Gamesale
標題[PS3 ] 售 數款遊戲
時間Tue Dec 3 10:37:13 2013
【遊戲物品名稱】: 於附註統一說明 【遊戲分級】: 於附註統一說明 【保存狀況】: DMC4 缺說明書 【語系版本】: 於附註統一說明 【售 價】: 於附註統一說明 【地 區】: 台北 【交易方式】: 面交、7-11店到店 【附註】: 1.(日版-限制級)DMC4 400 (缺說明書) 2.(亞日-限制級)死魂曲 新譯 400 3.(亞日-限制級)惡靈古堡5 300 4.(日版-輔導級)白騎士物語-遠古的鼓動 400 5.(日版-輔導級)太空戰士13 400 6.(英文版-限制級)潛龍諜影4-愛國者之槍 400 7.(英文版-限制級)GTA4 300 8.(中文版-限制級)戰神3 350 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 1.167.82.89
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[PS3 ] 售 G27
Dec 3rd 2013, 10:33, by kuninaka
作者kuninaka (擁有最溫暖笑容-國仲涼子)
看板Gamesale
標題[PS3 ] 售 G27
時間Tue Dec 3 10:32:55 2013
【遊戲物品名稱】:G27 【遊戲分級】:普遍級 【保存狀況】:只用一次,近乎全新 【售 價】:$4000 【地 區】:高雄鼓山 【交易方式】:自取 【介紹/拍賣網址】:無 【附註】: 僅提供自取,謝謝 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 60.249.149.66
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[PS3 ] 售 G27
Dec 3rd 2013, 10:33, by kuninaka
作者kuninaka (擁有最溫暖笑容-國仲涼子)
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標題[PS3 ] 售 G27
時間Tue Dec 3 10:32:55 2013
【遊戲物品名稱】:G27 【遊戲分級】:普遍級 【保存狀況】:只用一次,近乎全新 【售 價】:$4000 【地 區】:高雄鼓山 【交易方式】:自取 【介紹/拍賣網址】:無 【附註】: 僅提供自取,謝謝 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 60.249.149.66
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