为什么电池研发技术会如此缓慢?
来源:宝鄂实业
2019-03-14 10:26
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随着时代的进步与发展,越来越多的人知道了环保的重要性,也正是因为如此,现在的许多燃油车厂商试着研发出了纯电动汽车,可是随着时间的推移,许多人终于是发现,从电动汽车推出使用的十多年时间里,电池续航短这一根本性的问题并未得到解决,到底是什么原因引起的电池技术停滞不前呢?
首先,在长达十几年的电池研发过程中,遇到的最大的难题就是,如何把一个想法转变成为产品,因为若是提高了某一方面的性能之后,可能就会影像到另一个方面的性能,因此无论是哪一种方案,都要进行有较的权衡,也正是因为这些存在的问题,从而导致了研究的分散性和不确定性,电池研发技术也变得有些缓慢起来。
其次,新能源汽车所用的锂电池,它的工作原理是通过两个电极之间移动的锂离子来工作,而其中正极一侧便是使用的钴酸锂,负极一侧所选用的是石墨。众所周知,钴在自然的储量是有限的,而如今新能源汽车却是处在一个上升期,那么可想而知,在钴的储量日益减少,价格在不断攀升的情况之下,研发新的两极替代品已经是目前最为明智的选择。
电池的技术一直都在发展,只不过新能源汽车对于电量的需求已经远远超出了电池本身的发展,希望在未来,电池可以找到正负极材料的合理替代品,从而使电池技术向前迈进更大的一步。
不信的话,你随便问一个人,我敢肯定每个人都期待电池能来个革命性的突破,比如续航、使用寿命、安全、高温/低温下的性能等,随便一个有了大突破都能让人兴奋。
其实,电池技术也一直在进步,只是……不说了,下面这些10大电池新技术还是不错的,来看看,你知道多少吧~
一,可循环充电超万次的锰氢气电池
特点:寿命长
前几天看到一篇新闻:“可循环充电超万次锰氢气电池问世”!惊到了么!
要知道一般电池循环充电也就充个几百次,多了上千次!1万次是什么概念?! 如果每天充电一次,该电池能用大概30年!就算每天充电两次,也能用十几年!
该电池是美国斯坦福大学崔屹教授带领的团队研发的。
用高表面积的碳作为正极集流体(ps:集流体就是汇集电流的结构或零件),用由催化剂控制的氢气作为负极,用硫酸锰盐作为电解液,可循环充电1万次以上,寿命可达10年以上。
目前该电池技术还在试验阶段,只能产生大约20mWh(毫瓦时)的电量,和挂在钥匙圈上的LED灯的能量差不多。
二,全球最薄的柔性光伏电池
特点:超薄、超轻,厚度是头发直径的百分之一!
只有想不到,没有做不到!
韩国的科学家Juho Kim等人推出了全球最薄的光伏电池,厚度仅有1微米,大概是人类头发直径的百分之一。
该电池使用了半导体砷化镓材料,用“冷压焊”的方法,将材料顶层的光刻胶在170摄氏度下融化,然后再将其焊接到基板电极上。冷却后,光刻胶就会被剥离,因此电池厚度不会增加。
这种电池可能被用于可穿戴设备,比如VR智能眼镜、手环等。
三,Gen4太阳能电池技术
特点:体积小,重量轻,电量大
阿尔塔设备公司(Alta Devices)发布了第四代太阳能电池技术——Gen4。
这是一款轻薄的柔性太阳能电池,使用了单结砷化镓技术(PS:砷化镓是一种半导体材料),性能稳定,不易被腐蚀,而且还能降低电池的厚度,可以在极小的表面,生成大量的电量。
主要用于无人机、太阳能汽车及其它电动车。
四,国产镍氢“超级电池”——5分钟即可充满
特点:快速充电,只需3-5分钟
极致动力科技(天津)有限公司发布了一种镍氢“超级电池”。储电量大,体积也大!
它的正极是镍氢氧化物,负极是储氢合金材料,安全性好,不会像锂电池一样容易爆炸,而且还不会产生污染。使用寿命大概是5—8年。
这款电池主要用在油电混合的电动大巴车以及码头吊取集装箱的吊车上,据说一辆大巴车需要297块电池,而且刹车=充电,这是最神奇的地方!
五,第一块可以实际应用的镁电池
特点:世界上第一块可以商用的镁充电电池
这款电池是日本的本田汽车公司和一支研发团队一起研发出来的。
汽车公司研发电池,小编也不知道要说什么了!还是介绍一下这款电池吧!
该电池以镁为负极,正极采用了混合氧化钒的新材料,可以解决电池性能的快速退化问题,另外,研究人员还在该电池中添加了可以降低起火风险的有机物。
据了解,这款电池可能会开始商用于智能手机和其它便携设备。
六,全球首个SMD固态电池
特点:全球首款采用小型SMD技术的全陶瓷固态电池
固态电池是指结构中不含液体,所有材料都以固态形式存在的电池。
2017年11月21日,日本电池大厂TDK宣布,研发出了全球首款采用小型SMD(表面贴装器件)技术、可进行充放电的全陶瓷固态电池——Cera Charge。
该电池用固体陶瓷作为电解质,尺寸是4.5mm×3.2mm×1.1mm,额定电压为1.4V,容量为100μAh,充放电循环次数视条件可达1000次以上。而且安全性高,不会发生电解质泄露的问题,更不会轻易着火、爆炸。
该电池主要用于物联网设备,比如实时时钟、蓝牙信标和能源采集系统等。
七,1秒瞬充固态电池
特点:充电只需1秒钟
3分钟充电算什么?东京工业大学的一杉太郎教授研发了一种电池,充电只需1秒……
这是一款用“氧化锂·镍·锰”作为正极,磷酸锂作为电解质的固态电池。通过降低固体电解质和正极间的阻力实现1秒钟快速充电。
该电池采用了最先进的半导体制造技术,在正极表面使电解质形成薄膜,大概可以将固体电解质和正极间的阻力降低80%。
据说今年或明年会投入使用。先不说1秒快充是不是夸张说法,就说这个方向,很让人期待的有木有!