電池百科
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通過對中國發明專利數據進行挖掘和計量分析,總結了鋰離子電池負極材料的專利申請情況、行業發展現狀、地域分布及重點創新主體的專利技術布局。結果表明,鋰離子電池負極材料經過幾年的持續增長后,專利申請趨勢放緩。
幾百年前,在德國薩克森州有一個規模很大的礦床開采中心,大批的礦工聚集于此。原本平常的采礦作業因為一次事故變得不平凡,礦工們因二氧化硫、砷等毒氣中毒,以致提煉金屬工作不得不終止。
氫燃料電池是使用氫這種化學元素,制造成儲存能量的電池。其基本原理是電解水的逆反應,把氫和氧分別供給陽極和陰極,氫通過陽極向外擴散和電解質發生反應后,放出電子通過外部的負載到達陰極。
近年來,在鋰二次電池新材料的研發過程中逐漸建立了基于材料基因組思想的高通量計算理論工具與研究平臺。在該平臺上,通過將不同精度的計算方法組合,實現了基于離子輸運性質的材料篩選;通過將信息學中數據挖掘算法引入高通量計算數據的分析,證實了材料大數據解讀的可行性。
正負極材料在充放電過程中脫出或嵌入鋰離子,鋰濃度分布直接與材料的荷電狀態相關,與電極材料的體積膨脹或收縮時的應力和應變密切相關。
鋰電池在使用中隨著電量的釋放,電壓下降,電池的化學活性也會降低。為了更好的保護鋰電池的性能,鋰電池一般會要求充電過程按涓流充電(低壓預充)、恒流充電、恒壓充電以及充電終止四個階段,進行管控。
電動自行車和電動摩托車等已成為大中小城市的重要交通工具,普遍為人們所接受。由于電動車相對傳統自行車來說,價格普遍較高,因此使用壽命也成為人們最為關心的問題。事實上,蓄電池作為電動自行車的核心部件之一,蓄電池的使用壽命在很大程度上決定了電動車的使用壽命。所以,加強蓄電池的保養,將能夠延長蓄電池的使用壽命。據了解,電動車所使用的蓄電池都是鉛酸蓄電池,對于鉛酸蓄電池的保養,下面給出了一系列的建議,共包括八個小訣竅。
由于鋰是一種特別容易發生反應的金屬,加之現今市面上流通的鋰電池質量參差不齊,如果在乘坐飛機過程中沒有適當的包裝和處理,可能造成火災以致危害安全,所以大眾要學會如何安全攜帶鋰電池和鋰電池設備乘機。
雖然我們隔三差五就能聽到有關“電池技術突破”的新聞,但鋰離子電池依然是當前使用最廣、綜合表現最佳的選擇。不過最近,麻省理工博客里實驗室和阿貢國家實驗室的一支研究團隊,已經開發出了一種新型固態材料。
在同等重量下,鋰-空氣電池可以提供更多電力,因此被廣泛應用于電動汽車和其他移動電子設備。然而,鋰-空氣電池有不少缺點:發熱高(大量化學能轉化成了熱能而沒有提供給設備)、壽命短、制作工藝昂貴而復雜(向電池內充放空氣需要價格昂貴的設備,并且非常麻煩)。
在動力電池行業獲得難得機遇時,燃料電池也迎來快速發展。相較于鋰電池,燃料電池具有能量轉化效率高、使用壽命長、維護工作量少以及能連續大功率供電等優點。不過,由于種種制約,燃料電池產業還處于商業化導入期,距離大規模應用還有相當長的一段距離。
“充電5分鐘,通話2小時”“隨取隨用,輕松出行”……隨著生活節奏的日益加快,人們開始對二次充電時長提出更高的要求,對有限時間內效益最大化的期待,致使科研界和工業界一直在努力向著快充快放二次鋰離子電池方向努力。
妥善處理廢舊電池,是深入貫徹固體廢物污染防治法,分類分策治理土壤、水污染的重要一步。面對當前廢舊電池回收環節遭遇的掣肘,我們建議,應當抓緊立法,保障廢舊電池的回收、利用、處置始終處于法律約束和政府監管下,并要加強科研攻關力度,為大規模商業回收進行技術儲備。