根據(jù)清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院新型能源與材料化學(xué)研究室主任何向明教授講課內(nèi)容《動力電池技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢》整理。

　　主流動力電池的優(yōu)缺點

　　一、鉛酸電池

　　主要優(yōu)點：1、原料易得，價格相對低廉；2、高倍率放電性能良好；3、溫度性能良好，可在-40~+60℃的環(huán)境下工作；4、適合于浮充電使用，使用壽命長，無記憶效應(yīng)；5、廢舊電池容易回收，有利于保護環(huán)境。

　　主要缺點：1、比能量低，一般30~40Wh/kg；2、使用壽命不及Cd/Ni電池；3、制造過程容易污染環(huán)境，必須配備三廢處理設(shè)備。

　　二、鎳氫電池

　　主要優(yōu)點：1、與鉛酸電池比，能量密度有大幅度提高，重量能量密度65Wh/kg，體積能量密度都有所提高200Wh/L；2、功率密度高，可大電流充放電；3、低溫放電特性好；4、循環(huán)壽命(提高到1000次)；5、環(huán)保無污染；6、技術(shù)比較鋰離子電池成熟。

　　主要缺點：1、正常工作溫度范圍-15~40℃，高溫性能較差；2、工作電壓低，工作電壓范圍1.0~1.4V；3、價格比鉛酸電池、鎳氫電池貴，但是性能比鋰離子電池差。

　　三、鋰離子電池

　　主要優(yōu)點：1、比能量高；2、電壓平臺高；3、循環(huán)性能好；4、無記憶效應(yīng)；5、環(huán)保，無污染；目前是最好潛力的電動汽車動力電池之一。

　　四、超級電容

　　主要優(yōu)點：1、功率密度高；2、充電時間短。

　　主要缺點：能量密度低，僅1-10Wh/kg，超級電容續(xù)航里程太短，不能作為電動汽車主流電源。

　　五、燃料電池

　　主要優(yōu)點：1、比能量高，汽車行駛里程長；2、功率密度高，可大電流充放電；3、環(huán)保，無污染。

　　主要缺點：1、系統(tǒng)復(fù)雜，技術(shù)成熟度差；2、氫氣供應(yīng)系統(tǒng)建設(shè)滯后；3、對空氣中二氧化硫等有很高要求。由于國內(nèi)空氣污染嚴(yán)重，在國內(nèi)的燃料電池車壽命較短。

　　潛在動力與儲能電池

　　六、鈉硫電池

　　優(yōu)勢：1、高比能量(理論760wh/kg；實際390wh/kg)；2、高功率(放電電流密度可達200~300mA/cm2)；3、充電速度快(充滿30min)；4、長壽命(15年；或2500~4500次)；5、無污染，可回收(Na，S回收率近100%)；6、無自放電現(xiàn)象，能量轉(zhuǎn)化率高；

　　不足：1、工作溫度高，其工作溫度在300~350度，電池工作時需要一定的加熱保溫，啟動慢；2、價格昂貴，萬元/每度；3、安全性差。

　　七、液流電池(釩電池)

　　優(yōu)點：1、安全、可深度放電；2、規(guī)模大，儲罐尺寸不限；3、有很大的充放電速率；4、壽命長，高可靠性；5、無排放，噪音小；6、充放電切換快，只需0.02秒；7、選址不受地域限制。

　　缺點：1、正極、負(fù)極電解液交叉污染；2、有的要用價貴的離子交換膜；3、兩份溶液體積大，比能量低；4、能量轉(zhuǎn)換效率不高。

　　八、鋰空氣電池

　　致命缺陷：固體反應(yīng)生成物氧化鋰(Li2O)會在正極堆積，使電解液與空氣的接觸被阻斷，從而導(dǎo)致放電停止?？茖W(xué)家認(rèn)為，鋰空氣電池的性能是鋰離子電池的10倍，可以提供與汽油同等的能量。鋰空氣電池從空氣中吸收氧氣充電，因此這種電池可以更小、更輕。全球不少實驗室都在研究這種技術(shù)，但如果沒有重大突破，要想實現(xiàn)商用可能還需要10年。

　　九、鋰硫電池(鋰硫電池是一類極具發(fā)展前景的高容量儲能體系)

　　優(yōu)點：1、能量密度高，理論能量密度可達2600 Wh/kg；2、原材料成本低；3、能源消耗少；4、低毒。

　　雖然鋰硫電池研究已經(jīng)經(jīng)歷了幾十年，并且在近10年時間取得了許多成果，但離實際應(yīng)用還有不小距離。