稀土電池和鋰電池哪個好?
稀土電池和鋰電池作為新能源電池的熱門電池之一,都是比較受關注的。但就目前的市場應用來看,鋰電池的使用更加廣泛,至于這兩個電池哪個好,下面分別來了解他們的各種優(yōu)缺點,就知道啦。
1、稀土電池
由于稀土原子半徑較大,會使C增加,即意味著層間距變大,那么也就具有更快的Li+嵌入和遷出能力,更優(yōu)異的充放電穩(wěn)定性。另外,稀土的加入,會使結晶更完整,顆粒更均勻。
Li+遷出后,夾層之間的靜電斥力增加,因此提高O-Co-0層的極化力有利于層結構的穩(wěn)定。徐光憲認為陽離子對陰離子的極化能力和電荷的平方成正比,半徑成反比。因此選擇電荷高、離子半徑小、極化能力強的離子能提高正極材料的電化學性能。
稀土金屬電荷比較高,由于具有d層或層電子,其極化率也很強。但相比只有鋪的電荷半徑比較大。這也是稀土元素得到廣泛應用的原因之一。下圖是部分稀土元素的物理性質。
稀土電池的優(yōu)勢:
稀土電池,它是電池研發(fā)的新型能源產(chǎn)品,屬于聚合物鋰電池的升級產(chǎn)品,這種全密封、免維護的稀土電池,具備綠色環(huán)保、高容量、智能等多項國家專利技術,該電池充一次電,可代替汽車電瓶為汽車啟動至少30次以上,還具有使用壽命長、重量輕、容量大、價格低、安全性高等優(yōu)點。
由于稀土元素的加入,充電穩(wěn)定性提高。同時保證了材料的結構穩(wěn)定性,改善和提高了循環(huán)性能。稀土元素在擴充了鋰離子遷移的三維通道,有效提高了材料的電化學循環(huán)可逆性,延長了電池壽命。
稀土電池采用進口的高純納米及稀土合金材料研制而成,具備綠色環(huán)保、高容、智能等多項國家專利技術,產(chǎn)品一致性、可靠性、穩(wěn)定性好,使用中失誤率極少,免維護;充電接受效率高,自放電率低;防爆炸、防起火、防短路安全性能高;大電流放電性能優(yōu)異,低溫容量高;過放電恢復性能好,高溫特性穩(wěn)定,耐振動。
2、鋰電池
傳統(tǒng)鋰電池鋰是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。但由于鋰金屬的化學性質活潑,使其加工、保存、使用時對環(huán)境要求嚴格。因此其應用用受到極大限制。
后來,日本索尼公司發(fā)明了以炭材料為負極,以含鋰的化合物作正極的鋰電池,在充放電過程中,沒有金屬鋰,只有鋰離子,因此稱為鋰離子電池,簡稱鋰電池。
鋰電池的正極材料通常是有鋰的活性化合物組成,負極是具有特殊分子結構的碳。充電時,加在電極兩側的電勢迫使正極的化合物釋放出鋰離子,嵌入負極分子排列呈片狀結構的碳中。放電時,鋰離子從層片狀談結構中析出,重新和正極的化合物結合,電子在外電路流過,產(chǎn)生電流。
原理圖如下:
鋰電池的發(fā)展主要是由于正極材料的更新。正極材料由最初的金屬鋰到LiCoO2,而現(xiàn)在最有可能替代LiCoO2的是LiMn2O4。
鋰電池性能優(yōu)點:
1、比能量高,開發(fā)潛力大。具有高儲存能量密度,目前已達到460-600Wh/kg。
2、使用壽命長,平均壽命可達到6年以上。
3、自放電率很低。目前一般可做到1%/月以下,不到鎳氫電池的1/20。
4、綠色環(huán)保。不產(chǎn)生任何鉛、汞、鎘等有毒有害重金屬元素和物質。
5、工作溫度范圍寬,可以在-20℃-60℃的環(huán)境下使用。
6、額定電壓高(單體工作電壓為3.7V),約等于3只鎳鎘充電電池的串聯(lián)電壓。
7、無記憶效應。記憶效應是電池電未用完充電時容量下降。傳統(tǒng)電池記憶效應很嚴重。