鎳氫電池的能量密度如何提升？

鎳氫電池能量密度的提升可以從多個(gè)方面入手。

在電極材料與結(jié)構(gòu)方面，要選高比容量、高放電平臺(tái)和良好循環(huán)穩(wěn)定性的材料，像過渡金屬氧化物、磷酸鹽和硅基材料等。設(shè)計(jì)好電極結(jié)構(gòu)，比如用納米技術(shù)制造高表面積的材料，采用非晶態(tài)等提高力學(xué)強(qiáng)度和穩(wěn)定性，用多孔等結(jié)構(gòu)提高比表面積和導(dǎo)電性。做好電極表面改性，像物理、化學(xué)和生物修飾等。優(yōu)化電極制備工藝，比如水熱法等，還要研究電極響應(yīng)動(dòng)力學(xué)和進(jìn)行全面性能評(píng)估。

優(yōu)化電解液體系也很重要，要選溶解性好、沸點(diǎn)低的溶劑，添加表面活性劑等添加劑，找到合適的電解質(zhì)濃度范圍，構(gòu)建好離子傳輸層。

通過改進(jìn)電池材料，比如用高容量?jī)?chǔ)氫合金能提高能量密度。優(yōu)化電池結(jié)構(gòu)，增加電極表面積能提高儲(chǔ)能效率。開發(fā)新的電池技術(shù)，像固態(tài)電池也能進(jìn)一步提升。

要知道，能量密度是指單位體積或質(zhì)量的電池能存儲(chǔ)的能量，用 Wh/L 或 Wh/kg 表示，它影響電池續(xù)航和使用范圍。提升能量密度能增加續(xù)航，減少重量和體積。

不過提升鎳氫電池能量密度也有挑戰(zhàn)，比如提高電極材料比容量可能影響穩(wěn)定性和循環(huán)壽命，要權(quán)衡好。提高電解質(zhì)電導(dǎo)率可能增加成本和復(fù)雜性，要平衡性能和成本。提高充放電效率要解決充電速度和安全性的矛盾。

巴斯夫通過改變鎳氫電池電極微觀結(jié)構(gòu)，能讓電池更耐用，功率相同。

鎳氫電池制作要經(jīng)過混合形成漿料、涂布、碾壓、分切、卷繞、注入、封口、檢測(cè)和包裝等流程。

我國(guó)鎳氫電池產(chǎn)業(yè)在“863”計(jì)劃推動(dòng)下已初步形成，小型鎳氫電池生產(chǎn)能力達(dá) 1.6 億只/年，AA 型鎳氫電池容量已達(dá) 1600mAh，體積能量密度從 1990 年的 180Wh/L 增長(zhǎng)到 1997 年的 360Wh/L，雖體積比能量超過鋰離子電池，但質(zhì)量比能量仍低，所以還在開發(fā)輕型貯氫合金和高比容的正極活性物質(zhì)。