Quel est le meilleur, une batterie au lithium, une batterie au graphène ou une batterie au plomb ?

Avec la popularité des véhicules électriques, de plus en plus de gens commencent à s’intéresser à la batterie. La batterie est l’entrepôt de stockage d’énergie des véhicules électriques. Les véhicules électriques convertissent l’énergie électrique en énergie chimique lors de la recharge et la stockent dans la batterie. Lors de l’utilisation de véhicules électriques, le moteur convertit l’énergie chimique de la batterie en énergie mécanique, afin que les véhicules électriques puissent circuler sur la route. Puisque la batterie est la source d’énergie des véhicules électriques, quels types de batteries sont actuellement utilisés dans les véhicules électriques et quelle batterie est la meilleure ?

Après le développement rapide des véhicules électriques ces dernières années, les batteries utilisées dans les véhicules électriques sont principalement divisées en batteries au lithium, batteries au graphène et batteries au plomb. Quel est le meilleur, les batteries au lithium, les batteries au graphène et les batteries au plomb,

Comparaison de la batterie au lithium, de la batterie au graphène et de la batterie au plomb

一、 Avantages et inconvénients de la batterie au lithium

1. La densité énergétique est élevée et sa densité énergétique volumique et sa densité énergétique massique peuvent atteindre 450 W. h/dm3 et 150W. h/kg respectivement, et continuent à augmenter.

2. La tension de sortie moyenne est élevée (environ 3,6 V), soit 3 fois celle des batteries Ni Cd et Ni l.

3. Puissance de sortie élevée.

4. L'autodécharge est faible, inférieure à 10 % par mois, inférieure à la moitié de Ni Cd et Ni Ml.

5. Sans l'effet mémoire comme les batteries Ni Cd et Ni MH, les performances du cycle sont supérieures.

6. Il peut être chargé et déchargé rapidement, et la capacité peut atteindre plus de 80 % de la capacité nominale lorsqu'elle est chargée à 1C.

7. Efficacité de charge élevée, essentiellement 100 % après le premier cycle.

8. La plage de température de fonctionnement est large, - 30 ~ + 45 ℃. Avec l'amélioration de l'électrolyte et de l'électrode positive, elle devrait être élargie à - 40 ~ + 70 ℃, et la basse température pourrait être étendue à - 60 ℃.

9. Aucun entretien requis.

10. Elle est « respectueuse » de l’environnement et est appelée batterie verte.

11. Longue durée de vie, 100 % DOD peut être chargé et déchargé plus de 900 fois ; Lors de l'utilisation d'une charge et d'une décharge à faible profondeur (30 % DOD), le nombre de cycles a dépassé 5 000.

Inconvénients de la batterie au lithium

1. Le coût est élevé, principalement en raison du prix élevé du matériau cathodique LiC002. Avec le développement continu de la technologie cathodique, LiMn204, LiFeP04, etc. peuvent être utilisés comme cathode, ce qui devrait réduire considérablement le coût des batteries lithium-ion ;

2. Il doit y avoir un circuit de protection spécial pour éviter une surcharge ou une décharge excessive ;

3. La compatibilité avec les batteries ordinaires est mauvaise, car les batteries lithium-ion ne peuvent être remplacées que lorsque trois batteries ordinaires (3,6 V) sont utilisées.


二、 Avantages et inconvénients de la batterie au graphène


Batterie au graphène : La batterie au graphène est un film planaire en nid d’abeille formé par des atomes de carbone par hybridation sp2. Il s’agit d’un matériau quasi bidimensionnel avec une seule épaisseur de couche atomique, c’est pourquoi on l’appelle également graphite à couche monoatomique. Une nouvelle batterie énergétique est développée sur la base du mouvement de navette rapide et important des ions lithium entre la surface du graphène et l'électrode.

1. La capacité de stockage d’énergie est trois fois supérieure à celle du meilleur produit actuellement sur le marché. L'énergie spécifique d'une batterie au lithium (sous réserve des plus avancées) est de 180wh/kg, tandis que l'énergie spécifique d'une batterie au graphène est supérieure à 600whkg.

2. Le véhicule électrique alimenté par cette batterie peut parcourir 1 000 kilomètres au maximum et son temps de charge est inférieur à 8 minutes.

3. Longue durée de vie. Sa durée de vie est quatre fois supérieure à celle d’une batterie hydrogénée traditionnelle et deux fois supérieure à celle d’une batterie au lithium.

4. Poids léger. Les caractéristiques du graphène peuvent réduire le poids de la batterie à la moitié de celui d'une batterie traditionnelle, ce qui peut améliorer l'efficacité de la machine qui charge la batterie.

5. Le graphène présente plus d’avantages que les batteries traditionnelles. Sa durée de vie est deux fois supérieure à celle des batteries au lithium et quatre fois supérieure à celle des batteries hydrogénées.

6. Il a une vitesse de charge plus rapide et est plus durable que la batterie au lithium à haute température.


Inconvénients de la batterie au graphène :

1. À l’heure actuelle, la dilution du graphite n’a pas atteint le stade pratique et il reste encore un long chemin à parcourir avant une production de masse.

2. Ces batteries au graphène sur le marché ne sont pas des batteries au graphène pur. Ils sont simplement dopés avec certaines technologies liées au graphène sur la base de batteries au lithium. Par rapport aux batteries au lithium traditionnelles, l’amélioration des performances qu’elles apportent n’est que minime. De plus, le coût du graphène est très élevé, tout comme son processus de fabrication. Le processus de fabrication des batteries au graphène n’est pas encore suffisamment mature. À l’heure actuelle, il n’en est qu’au stade de laboratoire et ne peut pas atteindre le niveau de production de masse.

3. Caractéristiques du processus incompatibles. Autrement dit, la surface spécifique excessive du graphène entraînera de nombreux problèmes de processus de dispersion et d’homogénéisation des boues des batteries lithium-ion existantes. Si le processus d'ajustement de l'usine de batteries est épuisé et qu'il n'y a pas suffisamment d'espace de profit tiré par les progrès révolutionnaires des indicateurs de performance, qui est prêt à utiliser cette technologie ? Les caractéristiques de surface du graphène sont fortement affectées par l'état chimique, et il existe de nombreux problèmes de stabilité des lots, de durée de vie, etc., qui ne peuvent actuellement pas répondre aux exigences détaillées de la production de batteries au lithium.


三、 Avantages et inconvénients de la batterie au plomb

La batterie au plomb est une sorte de batterie dont les pôles positifs et négatifs sont principalement constitués de plomb et de ses oxydes, et l'électrolyte est une solution d'acide sulfurique. Lorsque la batterie au plomb se décharge, le composant principal du pôle positif est le dioxyde de plomb et le composant principal du pôle négatif est le plomb ; Pendant la charge, les principaux composants des électrodes positives et négatives sont le sulfate de plomb.

Avantages de la batterie au plomb

1. Prix bon marché : La batterie au plomb est très bon marché en raison de son faible coût de fabrication, de son processus de fabrication simple et du faible prix des matières premières. De plus, la batterie au plomb usagée peut être recyclée, de sorte que lors du prochain remplacement de la batterie, l'ancienne batterie puisse être remplacée par une nouvelle et qu'une partie de l'argent puisse être compensée, réduisant ainsi le coût d'achat.

2. Performances de sécurité élevées : la stabilité de la batterie au plomb est très bonne, même si elle est chargée pendant une longue période d'utilisation, aucune explosion ni autre problème ne sera trouvée, et les performances de sécurité de la batterie au plomb sont élevées.

3. Réparable : bien que la batterie au plomb puisse cristalliser ou sulfurer pendant l'utilisation, elle peut être réparée et peut être utilisée pendant un certain temps après la réparation, de sorte que la batterie au plomb est réparable, contrairement à la batterie au lithium, qui ne peut pas être réparée après des problèmes surviennent.


Inconvénients de la batterie au plomb :

1. Grand volume et poids lourd : le processus de fabrication des batteries au plomb est un problème. Si la capacité des batteries au plomb doit être augmentée, elles nécessitent un volume plus grand et leur poids deviendra plus lourd, ce qui les rendra peu pratiques à déplacer.

2. Durée de vie courte : la batterie au plomb est chargée et déchargée environ 300 à 350 fois et peut être utilisée normalement pendant environ 2 à 3 ans.

3. Pollution de l'environnement : Bien que le cadmium ne soit plus utilisé dans les batteries au plomb, il provoquera toujours une pollution de l'environnement, telle que la pollution de l'eau et des sols.

Conclusion : sur la base de la comparaison des conditions ci-dessus, la batterie au lithium présente plus d'avantages que la batterie au graphène et la batterie au plomb en termes de maturité de la technologie de R&D, de coût de fabrication, d'avantages économiques du marché et de protection de l'environnement.