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来源:http://www.ccefu.com 编辑:利来国际 时间:2019/02/01

  锂电池潜力已开发至极限?新电池开发比赛开端

  锂电池潜力已开发至极限?新电池开发比赛开端 种种问题使现有的锂离子电池逐步走到止境,难以敷衍未来的科技潮流。(详见前文:【科技.未来】物料廿多年未变锂离子电池陷瓶颈)科学界、业界、草创公司等各有进路,针对不同元件,以不同新资料来完全改造锂离子电池。 方向一:锂硅电池 硅(silicon)是其间一种备受看好的资料,前Tesla职工贝迪基夫斯基 (Gene Berdichevsky) 创建的Sila Nanotechnologies就用硅来着手改善石墨阳极:「在六、七年前开端已看到石墨的限制,现时它在电池的热动能基本上已发挥至极限。」从结构上来说,每个硅原子可与四个锂离子结合,作为阳极资料,与相若分量的石墨比较,可贮存十倍数量的锂离子。但这种优势亦带来另一难题,正由于能贮存更多的锂离子,硅阳极会因此剧烈胀大最高达400%,充电时会自行毁烂。 针对这个难题,Sila宣称已找到处理办法。贝迪基夫斯基说通过三万次测验,他们成功创造出一种微米级巨细的球体结构,充电时的胀大只会在结构内部发作,外部不受影响。Sila的技能获德国车厂BMW喜爱,计划在2023年于部分电动车上运用这种物料,并预期可增加10至15%电池能量。事实上,特斯拉现时的电池阳极已添加了少数的硅,除Sila之外,Enevate、Enovix等草创公司也以硅来开发电池。 方向二:锂硫电池 锂硫电池是另一股开发潮流,利来国际娱乐即运用硫(sulphur)作为电池阴极。电池专家史尼迪卡(David Snydacker)说:「锂硫电池尽管每公升能量不算很好,但硫阴极胜在够轻。」不过,这种电池重複充电时会在阴极中发生「枝晶」(dendrites),有可能穿过隔阂触摸阳极,形成短路。 索尼(Sony)宣称已处理这个问题,并估计于2020年推出运用锂硫电池的电子产品至商场。相同针对阴极改善的还有古迪纳夫的学生葛蕾(Clare Grey),她正着手研製锂空气(Lithium-air)电池。理论上,这种电池可有更高的能量密度,但现阶段即便在实验室也无法稳定地充电,充电次数也有限,遑论在实际中运用。 方向三:固态电池 关于这些进路, 美国电池草创公司Ionic Materials创办人齐默尔曼(Mike Zimmerman) 以为固态电池(solid-state battery)才是终究答案:「许多人在研讨改善不同的阴极、阳极,但对电池开展最大的阻力是电解质,也正是咱们尽力改善之处。」所谓固态电池,即把现时电池的电极或液态电解质,以一种聚合物的固态原料替代,如玻璃或陶瓷等,这样做最大优点是电池体积较小且容量高,比现时液态的锂离子电子更廉价和不易燃外,理论上也更快和更长命。「相同容量下,固态电池可提供双倍能量。第一波固态电池应可在无人机中看到。」史尼迪卡说。 我国飞翔汽车公司亿航(Ehang)的一起创办人熊逸放则弥补:「固态电池展现出很高的能量密度,可延长飞翔用具的电池寿数,但其他功用例如发电能力仍有待改善。」固态电池何时能推出市道仍属不知道之数,丰田(Toyota)车厂便承认在量产固态电池时仍有些问题尚待处理,另一日本车厂日产(Nissan)的研制及工程高档副总裁浅见孝雄本年4月时更说:「一切固态电池,大致上都仍处于前期研讨阶段,现阶段『实际上是零』。」 方向四:超级电容 在更远的将来,电池可能不再止于锂离子。为冷链物流降本增效 高效物流卡车!英国草创公司ZapGo正以碳来研製电池,创意来自超级电容(Supercapacitor)。有别于锂离子电池所运用的化学办法,电容储电以物理方法用电场储电,就像气球上的静电。由于不触及化学反应,电池不会像锂离子电池般因天长日久充电和发电而快速耗费,故较为长命。ZapGo创办人禾拉(Stephen Voller)宣称其电池可接受10万次放电,是锂离子电池的100倍,每天充电的话相当于可用30年 锂电池潜力已开发至极限?新电池开发比赛开端 ZapGo正研制超级电容,视为锂离子电池未来出路。(ZapGo图片) 不过,超级电容储电量不及锂离子电池,亦很快无电,锂离子电池充电后能储电长达两周,超级电容则只要几小时。动力贮存科学家海格特(Donald Highgate)就以为两者可互补,未来手机能够既有一、两分钟快速充电,又有锂离子电池作后备:「若有快速充电功用,你能够在拌和咖啡时,让手机在感应线圈上充电。」但要这样做,需要对充电器作出修正,由于传统锂离子电池的充电规划是故意减慢充电速度以避免起火,而ZapGo或任何超级电容体系则需要与之相反的充电器。 ZapGo现时仍不行能量推进一部手机,www.k8.com,禾拉估计要到2022年或「iPhone 15」推出时才干问世。但是,包含戴森规划工程学院(Dyson School of Design Engineering)谷巴(Sam Cooper)在内的一些专家质疑,电器商对这种长命电池是否感兴趣:「对手机製造商来说,有很强的经济诱因让他们的手机在推出下一代时就『逝世』。」 一枚锂离子电池造就了一个科技时代,这场最新的电池研制比赛胜负未卜仍言之过早,但胜出者很可能会改写出另一个科技时代。本文来历全球无人机网(www.81uav.cn),原文链接:http://www.81uav.cn/uav-news/201808/11/40834.html

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