一文盤(pán)點(diǎn)最有前途的電池新技術(shù)

2017-11-21 10:04:37 來(lái)源:鋰電大數(shù)據(jù) 　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

在倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保的今天，隨著新能源汽車(chē)的發(fā)展，動(dòng)力電池也跟著飛速擴(kuò)張，已經(jīng)達(dá)到了極為驚人的體量，2017前三季度中國(guó)動(dòng)力鋰電池產(chǎn)量就達(dá)到了31GWh，預(yù)計(jì)全年出貨量達(dá)到43Gwh，同比增長(zhǎng)54%。在這爭(zhēng)分奪秒的時(shí)代，

在這爭(zhēng)分奪秒的時(shí)代，大家都在努力擴(kuò)張，搶占市場(chǎng)，投資研發(fā)，電池的發(fā)展可謂是日新月異，不想落于人后，就必須關(guān)注最新的行業(yè)新聞，實(shí)時(shí)了解最前沿的電池技術(shù)，今天小編就來(lái)匯總一下到底有哪些新電池吧!

1、固態(tài)電池

固態(tài)電池是極被看好的新一代動(dòng)力電池，被稱(chēng)為顛覆性的技術(shù)，其安全度優(yōu)于鋰電池、能量密度也較高，被認(rèn)為是解決新能源汽車(chē)?yán)m(xù)航能力的不二之選，三星、特斯拉等巨頭企業(yè)已經(jīng)可以量產(chǎn)。

雖然現(xiàn)在還存在不少技術(shù)問(wèn)題，電極電流密度等受到諸多限制，量產(chǎn)規(guī)模和價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力都不如鋰電池。

不過(guò)，近日電動(dòng)車(chē)商菲斯克汽車(chē)宣布有了突破，專(zhuān)利顯示其新研發(fā)的車(chē)用固態(tài)電池，只要一分鐘就可充飽電，且每次充電還可讓汽車(chē)行駛 500 英里之遠(yuǎn)。

2、燃料電池

燃料電池是將燃料與氧化劑的化學(xué)能通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置，等溫的按電化學(xué)方式,直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能而不必經(jīng)過(guò)熱機(jī)過(guò)程,不受卡諾循環(huán)限制,因而能量轉(zhuǎn)化效率高,且無(wú)噪音,無(wú)污染,正在成為理想的能源利用方式，理論上可在接近100%的熱效率下運(yùn)行，具有很高的經(jīng)濟(jì)性。

燃料電池裝置不含或含有很少的運(yùn)動(dòng)部件，工作可靠，較少需要維修，且比傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組安靜。

另外電化學(xué)反應(yīng)清潔、完全，很少產(chǎn)生有害物質(zhì)。所有這一切都使得燃料電池被視作是一種很有發(fā)展前途的能源動(dòng)力裝置。

3、鋰空氣電池

韓國(guó)三星電子將開(kāi)發(fā)的面向純電動(dòng)汽車(chē)的第三代充電電池。一次充電的續(xù)航距離將達(dá)到目前純電動(dòng)汽車(chē)用鋰離子電池的近2倍，計(jì)劃在 2030 年將鋰氣電池商業(yè)化。

三星實(shí)驗(yàn)室最新研發(fā)的這種鋰氣電池每公斤蓄電量達(dá) 520 瓦特小時(shí)，被認(rèn)為是產(chǎn)業(yè)界的圣杯。

據(jù)日經(jīng)新聞報(bào)導(dǎo)，假若日產(chǎn)最新 Leaf 電動(dòng)車(chē)采用三星的鋰氣電池，最大航程可從 400 公里增加至 700 多公里。

4、鋰硫電池

鋰硫電池因其高理論容量、高能量密度、儲(chǔ)量豐富、成本低以及環(huán)境友好等特點(diǎn)有望成為鋰離子電池的備選。

采用硫作為鋰電池正極的鋰硫電池具有正極容量高(理論值為1675mAh/g)的特點(diǎn)，作為新一代蓄電池備受期待。

在2008年太陽(yáng)能飛機(jī)首航時(shí)，就使用了鋰硫電池，白天時(shí)，太陽(yáng)能飛機(jī)上的光伏發(fā)電板僅為飛行提供能力，而且為其鋰硫電池充電，以維持晚上飛行所需的動(dòng)力。

5、石墨烯電池

石墨烯作為被寄予厚望的“新材料之王”，是目前世界上已發(fā)現(xiàn)最薄、最輕、最強(qiáng)的新型納米材料。

它具體極佳的電化學(xué)儲(chǔ)能特性，超快速充放電、循環(huán)充電等，有望為汽車(chē)動(dòng)力電池帶來(lái)顛覆性的變革，因此石墨烯電池研究也受到了很多企業(yè)的青睞和國(guó)家的重視。

目前聚碳和哈工大研發(fā)石墨烯聚合材料電池的儲(chǔ)能量是傳統(tǒng)電池產(chǎn)品的三倍，用此電池提供電力的電動(dòng)汽車(chē)能行駛超過(guò)1000公里，充電時(shí)間大大減少，充電次數(shù)可達(dá)3000次以上，電池的重量卻不足傳統(tǒng)充電電池的一半。

雖然目前這些數(shù)據(jù)仍處于實(shí)驗(yàn)階段，但毫無(wú)疑問(wèn)的是石墨烯將成為新能源汽車(chē)突破蓄電瓶頸，創(chuàng)造更長(zhǎng)續(xù)航里程，進(jìn)一步發(fā)展、普及的關(guān)鍵。

6、新型薄膜電池

法國(guó)德古拉科技公司的科學(xué)家們已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一種新技術(shù)，即用光作為新的能量反應(yīng)，然后為你的手機(jī)充電。

這是由獨(dú)特導(dǎo)電塑料組成的貼花太陽(yáng)能電池，可以從室外太陽(yáng)光或室內(nèi)人造光中捕捉能量，該薄膜電池具有重量輕、無(wú)毒、可折疊、成本低等優(yōu)勢(shì)。

開(kāi)發(fā)人員表示，一個(gè)長(zhǎng)寬約5公分的方型薄膜電池只需要一個(gè)小時(shí)就可以打印出來(lái)，而且可以根據(jù)形狀和顏色進(jìn)行定制。

這代表我們能在曝光面積更大的T 恤或背包上打印這種薄膜電池，然后透過(guò)其他方式為你的手機(jī)充電。然而，這些可折疊的薄片成本并不高，使用噴墨打印機(jī)就可以制造，這使得這項(xiàng)技術(shù)將更加通用。

7、鈉基電池

據(jù)美國(guó)“僑報(bào)網(wǎng)”道，斯坦福大學(xué)的研究人員研發(fā)出一種鈉基電池，能儲(chǔ)存與鋰離子電池一樣多的電能，但成本大大降低。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)已發(fā)表在《自然能源》(Nature Energy)雜志上。

研究人員指出，鋰是制造電池的最佳選擇，但鋰已變得稀有且昂貴，人類(lèi)需要利用其它更豐富的元素，如鈉，開(kāi)發(fā)出更高性能且低成本的電池。目前，開(kāi)采一噸鋰的的費(fèi)用約為1.5萬(wàn)美元，而開(kāi)采一噸鈉的費(fèi)用僅為150美元。

在新設(shè)計(jì)的鈉離子電池中，鈉離子可附著在肌醇上，而肌醇是一種常見(jiàn)的化合物，可從米糠或玉米加工過(guò)程中的液體副產(chǎn)物中提取。

鈉離子和肌醇的新結(jié)合顯著改善鈉基電池的離子循環(huán)，使離子能更有效地從陰極移動(dòng)穿過(guò)電解質(zhì)到磷陽(yáng)極，繼而產(chǎn)生更強(qiáng)的電流。

8、水基鋰電池

根據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，美國(guó)馬里蘭大學(xué)的一個(gè)華人科學(xué)家團(tuán)隊(duì)最近研制出了一種基于水基電解液的新型鋰離子電池，該電池不僅在電壓上首次達(dá)到了筆記本電腦等家用電子產(chǎn)品所需要的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還能避免著火和爆炸的危險(xiǎn)。

研究人員通過(guò)一種新型的聚合物涂層，它具有特殊的排水性，把它涂在電極上之后，水分子就無(wú)法靠近電極表面。首次充電之后，凝膠分解成穩(wěn)定的界面，將電極和電解液隔離，阻止水分子在工作電壓下分解。

該技術(shù)不僅提高了電池的儲(chǔ)能和充放電性能，還完全規(guī)避了有機(jī)溶劑電解質(zhì)易爆炸的危險(xiǎn)。

9、超級(jí)電容電池

最近NAWA Technologies對(duì)外宣稱(chēng)自己開(kāi)發(fā)的“超快碳電池”功率是標(biāo)準(zhǔn)超級(jí)電容電池的5倍，可以大幅增強(qiáng)超級(jí)電容電池的功率，讓不少汽車(chē)公司對(duì)這種電池感興趣。

NAWA介紹說(shuō)，“超快碳電池”的傳輸速度是鋰離子電池的30-100倍，但是存儲(chǔ)的電能只相當(dāng)于鋰電池的10-20%，這是一個(gè)缺點(diǎn)。

正因如此，葛衛(wèi)凱才會(huì)推廣“混合系統(tǒng)”，它有什么優(yōu)勢(shì)呢?超級(jí)電容器能提高加速度，當(dāng)汽車(chē)減速剎車(chē)時(shí)它能回收能量，讓鋰電池汽車(chē)跑得更遠(yuǎn)。

超級(jí)電容器可以一次又一次充電而不會(huì)損害，它可以承受瞬間電力和電力再生的沖擊，延長(zhǎng)鋰電池壽命，NAWA的技術(shù)原理大體相似。NAWA的目標(biāo)是為歐洲高端制造商提供電池，2022年全面投產(chǎn)。

10、液態(tài)金屬電池

液態(tài)金屬電池是通過(guò)液態(tài)金屬的氧化還原反應(yīng)，把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能。金屬呈液態(tài)是該電池的特點(diǎn)，利用液體的流動(dòng)性，液態(tài)金屬電池具有高倍率充放電性能及電池系統(tǒng)的可放大性，這也使得液態(tài)金屬電池能滿足能量型和功率型雙重應(yīng)用，在大規(guī)模儲(chǔ)能中有著廣闊的應(yīng)用前景。

來(lái)自麻省理工學(xué)院的一組研究人員就開(kāi)發(fā)出了一種新型全液態(tài)金屬電池系統(tǒng)，這種系統(tǒng)造價(jià)便宜，且使用壽命較長(zhǎng)。

據(jù)研究團(tuán)隊(duì)稱(chēng)，此裝置可讓風(fēng)能和太陽(yáng)能這些可再生能源具備與傳統(tǒng)能源相競(jìng)爭(zhēng)的能力。

原標(biāo)題:【海裕百特冠名】一文盤(pán)點(diǎn)最有前途的電池新技術(shù)

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