(文章來源:懷瑾愛科學)
由于手機和其他電子設備的快速發展,人們對電池的需求越來越高。如今,每當大家談論起電池都是滿滿的槽點。鋰電池技術真的停滯不前了嗎?其實并非如此。近幾十年來,鋰離子電池技術也是一直在進展的,只是發展的速度遠遠趕不上新科技對電量消耗的需求。
最切身的感受,就是手機用的鋰離子電池了。當今社會,手機成了人們每天必用的必需品?,F代人每天最擔心的就是手機沒電了,充電成了一項日常工作。但是談到鋰離子電池技術,對比來看,十幾年前手機里的鋰電池和現在的鋰電池是沒法比的??墒昵笆謾C用的是小的黑白屏,現在手機都是5寸以上的大彩屏,以前手機只需要打電話或發短信,而現在人們對手機都是重度依賴,通訊,游戲,社交,娛樂統統在手機上,大家都是每天機不離手。所以電池技術年年在突破,可我們的手機還是一天一充。
現在常用的鋰離子電池已經是很成熟的技術,都已經應用了20年了??夸囯x子通過電解液在鈷酸鋰正極和碳負極間運動來實現充放電,基本原理很清楚,電池性能的進步空間有限了。最新的研究也主要集中在開發出新型的正負電極材料,實現穩定的充放電循環,科研進展報道的很多,但涉及到商業化應用,最大的問題就是制備成本過高,或者穩定性問題。
當前也有一些石墨烯電池的研究和報道,更多的是炒作石墨烯的概念,例如,現在有一些石墨烯電池的研究和報道,但更多的是對石墨烯的概念炒作,他們也只是把石墨烯這種明星材料少量的添加到鋰離子電池中去,算是摻雜了石墨烯的鋰離子電池。石墨烯在電池里或者增加電解液的導電性用,或者直接摻在負電極材料中,有很多高性能的類似報道,然而綜合性能也難以實現突破,受限于石墨烯材料的價格和制備工藝,短期也沒法實現純石墨烯電極的應用。
今年初,美國科研人員在《Nature》上報道成功研發出“鋰空氣”電池,該技術產品最終可能成為鋰離子電池的最佳替代者,有可能幫助突破電動汽車的里程瓶頸。該項工作制備了鋰金屬陽極的新保護涂層,以及新型電解質混合物。電池樣品在空氣環境下的測試中,700次循環都保持了高性能,遠超以往技術。該電池能量儲存容量約為鋰離子電池的3倍,可望優化實現5倍儲能。這將是超越鋰離子電池的重要一步,從而解決電動汽車的續航問題。
長期來看,電池技術肯定一直在進步,期待有新穎的材料和技術能把電池瓶頸徹底突破,至于一些超級電容器,核電池,這些暫時還不是我們民用和家用的選擇了。隨著近兩年新能源技術的不斷發展,特別是光伏和風電的廣泛應用,儲能技術正在成為當下一個技術熱點。相信在不久的將來,我們的手機可以徹底實現長時間免充電應用。讓我們共同期待!
(責任編輯:fqj)
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