電池百科
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日前來自加拿大滑鐵盧大學的化學工程教授ZhongweiChen及其學生共同創造了一種便宜的硅電池技術,利用硅陽極取代常見的石墨陽極,用來提升鋰電池的性能及壽命。研究人員表示,這項技術不但能使電池變得更小、更輕、更持久,同時該技術還能應用到電動汽車及日常工具等各個方面。
歐盟第七研發框架計劃(FP7)提供部分資助,由意大利總協調,歐盟多個成員國蓄電池工業界廣泛參與組成的歐洲LISSEN鋰離子電池技術研發創新平臺(ETP),長期致力于可充電鋰離子電池技術的商業化開發應用。研發創新活動覆蓋鋰離子電池創新價值鏈的全過程,從創新型先進材料研究開發到新產品及生產工藝研制設計。
鋰硫電池是由硫作為正極材料、金屬鋰片作為負極的二次電池,其理論比容量和電池理論比能量較高,分別為1672mAh·g-1和2600Wh·kg-1,被認為是現在最具研究價值和應用前景的高能量鋰二次電池體系之一。然而,目前鋰硫電池仍存在著很多需要解決的問題,如循環壽命低、活性物質利用率低、硫正極材料及其放電產物導電性差等。
近日,日本大金工業和日本高度紙工業聯合研制出用于電動汽車的鋰電池高耐熱技術。新技術不需要電池冷卻系統,在減少自身電力消耗的同時減輕了車體重量,一次充電行駛距離可提高30%—40%。還可防止電池自燃事故,提高行車安全性。
電動汽車和移動設備有望在未來十年迎來更加激烈的增長,但就當前的電池技術而言,這將使我們的環境資源面臨巨大的壓力。為了努力發現更多的可持續的替代型電池材料,加州大學河濱分校的研究人員們已經打造出了一款結合大褐菇(portabellamushrooms)表皮技術的新型電池。此舉不僅能夠降低電池生產時的經濟和環境成本,還可讓電池容量隨著時間的推移而增加。
近年來,鋰離子電池由于具有能量密度高、循環壽命長且對環境友好等特點,已經逐漸成為便攜式電子設備的主流電源,并被認為是可以應用于電動汽車、混合電動汽車驅動裝置中最有前景的電源。此外,鋰離子電池可以儲存與轉換太陽能、風能等綠色能源,以緩解上述綠色能源的間斷性與不穩定性,實現能量的供需平衡。
據外媒報道,當冬季氣候變冷后,車輛往往易出問題。電動車也有類似情況,當溫度降至冰點時,鋰離子電池的電量會流失。如今,研究人員提供了一項新策略,用于規避電池動力驟降(plungingbatterykinetics)。在研究中涉及了一款電池系統,采用了耐寒型硬碳陽極及功能強大的富鋰陰極(lithium-richcathode)。
在黑龍江省鶴崗市舉辦的“華升石墨國際合作項目簽約暨新產品發布會”上,黑龍江省華升石墨股份有限公司與石墨烯的發源地英國曼徹斯特大學簽署合作協議,中英兩國企校將聯合建立實驗室,研發石墨烯材料應用于鋰離子電池方面新技術。
由于化學電源的電化學性能與電極/電解質的界面過程密切相關,涉及電荷轉移、離子輸運、相的生成和轉化等步驟,在納米尺度上深入理解界面過程對于器件設計和材料優化具有重要意義。
鋁被認為是有吸引力的電池材料,但商業上可行的鋁電池尚未問世。美國斯坦福大學一個華人為主的研究小組6日在《自然》雜志網絡版刊登研究報告,介紹他們最新研發的鋁電池具有高效耐用、可超快充電、可燃性低、成本低等特點,可以成為常規電池的安全替代品。
在現實生活中,人們在新手機入手或其它的數碼類產品的時候總想著要經過兩三次的滿充滿放。這樣的手機使用時間更長。而事實往往相反,因為現在的手機所使用的都是鋰離子電池,所以不存在著這些問題。
根據國外媒體報道,美國馬里蘭大學的一個華人科學家團隊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到了筆記本電腦等家用電子產品所需要的標準,同時還能避免著火和爆炸的危險。
2015年3月30日,LG化學公司宣布,戴姆勒預定2016年上市的新款小型EV“SmartEV”將采用該公司的鋰離子二次電池。這樣一來,在全球20個主要汽車品牌中,德國的“大眾”、“奧迪”、“戴姆勒”,美國的“通用”、“福特”,法國“雷諾”及韓國“現代”等合計13個品牌都成LG化學的EV電池客戶。
一項最新研究已經解答了為何使用磷酸鐵鋰材料作為電池正極通常都會讓電池性能超出預期:其中的秘密就源自于它內部的缺陷。材料科學家MingTang在一篇新聞稿中稱:“我們都清楚這種材料效果非常好,但是對于其中的真正原因科學家們一直爭論不休。這種材料在許多方面并非如此優秀,但是有時候又會超出人們的預期。”
目前,包括英國在內的多個國家已制定了“傳統燃油車禁售時間表”,電動汽車將是汽車的未來。但是充電時間過長、續航能力低一直制約著電動車的發展。日本東芝(Toshiba)公司日前宣布開發出新一代的鋰離子電池,可實現6分鐘快速充電,使得電動車續航里程提升至320公里,是目前使用的同類型的鋰離子電池的三倍。
在現代科學體系內,能開辟一個重要研究領域的科學家并不多,斯坦福大學材料科學與工程系教授崔屹是其中一個。2016年,美國權威學術雜志《科學》發表長篇通訊,專門介紹崔屹和他對硅負極鋰電池發展做出的開創性貢獻。崔屹日前接受新華社記者專訪時說,硅負極鋰電池正快速走向產業化,預計10年內是鋰電池主流發展方向。
近日,深圳市比克電池有限公司(以下簡稱“深圳比克”)在鄭州召開“電能驅動未來攜手共創輝煌”供應商大會,公布未來五年發展規劃:基于對新能源汽車行業的看好,深圳比克將在保持數碼電池市場份額的基礎上,大力拓展動力電池業務,2015年實現近十億元的銷售額,2019年實現年銷售額近百億元。