電池百科
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據調查,國外研究人員發明了一種新型的超級電容器制備技術,通過這種技術制備出來的超級電容器可以隨便彎曲,而且蓄電能力要遠遠超過普通的電池,與此同時,它還可以反復充電30000次以上而完全不會降低電池的蓄電能力。
電池的升級對于新能源汽車行業的重要性不言而喻,僅從市場最看重的成本而言,電池就占了整車成本的一半。新能源汽車其他的零部件技術已經成熟,想要據此大幅度降低成本幾乎是不可能的了,那么想要降低價格以獲得市場優勢,就不得不在電池上想辦法,可以說誰掌握了電池,誰就掌握了新能源汽車。
當時間回溯到2009年,大量引人注目的可穿戴設備紛紛涌現,許多人還懷疑消費者是不是想記錄自己的腳步和能量消耗。然而隨著科技越漸深入發展,設備也越來越苗條而直觀,可穿戴產業隨即出現了爆炸式發展。到2019年,全球可穿戴設備預期出貨將超過1.26億臺,2014年只有1960萬臺,它的應用范圍也經遠遠超出了健康追蹤領域。
據外媒報道,隨著電動車的興起及再生能源行業(renewables industry)對儲能設備方案的需求,大量技術人員正致力于電池技術的研發。上周,Sun Microsystems聯合創始人Bill Joy及其支持的Ionic Materials公司發布了一款固態堿性電池設計。據稱,該類電池比鋰離子電池便宜,且安全性更高。
從市場的角度來看,其實每天都有許多的新技術、新產品被研發出來,但是最終這些產品和技術能否量產并在市場上占據一定份額,還要綜合考慮它的成本、是否適合批量生產、消費者買不買賬、是否有大公司來投入資金推動生產。
鋰離子電池具有高電壓、高容量、體積小、重量輕、環保以及長壽命等突出優點,已經廣泛應用于各種便攜式電子產品及電動汽車領域。但是鋰離子電池的安全性目前仍存在一定的問題,尤其是其在高溫、過充、短路等條件下的安全性問題,已成為動力型鋰離子電池大規模應用時必須攻克的技術難題。
鋰電池主要負極材料有錫基材料、鋰基材料、鈦酸鋰、碳納米材料、石墨烯材料等。鋰電池負極材料的能量密度是影響鋰電池能量密度的主要因素之一,鋰電池的正極材料、負極材料、電解質、隔膜被稱為鋰電池的四個最核心材料。下面我們簡單介紹一下各類負極材料的性能指標、優缺點及可能的改進方向。
馬里蘭大學和美國陸軍研究實驗室的研究人員首次開發了一種使用水鹽溶液作為電解質的鋰離子電池,達到家用電子設備(例如筆記本電腦)所需的4.0伏特標準,而沒有與一些市售的非水鋰離子電池相關的火災和爆炸危險。
鋰離子電池中正極材料所占成本約為40%,負極僅占5%左右,可見正極材料在鋰離子電池中的重要地位。正極材料主要分為三大類,分別是層狀結構、尖晶石結構和橄欖石結構。
在媒體的宣傳中,電池系統似乎總是解決所有間歇性可再生能源電力產出相關問題的萬能靈藥,其中也包括“優先次序效應”引起的“價格競食”。的確,電池最直觀的使用案例為能源套利,也就是通過將低價值時段的可再生能源電力產出轉移至高價值時段,從而增加可再生能源的收益。
現在有人創造了鋰離子電池,可以延伸到其原始大小的150%以上,都可為設備供能。另一個研究小組最近也研發一種電池,可以拉伸至原始大小的300%,在該裝置中,儲能材料置于薄片和硅橡膠之間。研究人員表示新研究將以前的電池優勢與市售的制造技術兼容,會達到不一樣的效果。
日前,三星宣布開發出了可彎曲的固態電池,并可用于三星剛剛推出的智能手表和谷歌眼鏡等可穿戴設備。隨后,LG宣布旗下Chem(化學)電池制造商也開發了三種可彎曲電池,分別為弧形電池(curved)、階梯式電池(stepped)以及線纜電池(cable)。官方稱,它們都可以用于智能機、智能手表和智能眼鏡等可穿戴設備。