2019年電池范疇取得六大緊要進展

2019年諾貝爾化學獎授予三位科學家——美國學者約翰·古迪納夫、斯坦利·威廷漢和日本學者吉野彰，表彰他們對鋰電池研發的卓越貢獻。當前，鋰電池廣泛用于電動車等范疇，全球正在變成一個“可移動充電的世界”。2019年，電池范疇出現了多項重大技術進展。

高溫下可安全充電

通常，鋰電池充電超過60攝氏度會大幅縮短電池壽命。2019年10月，美國賓夕法尼亞州立大學發布了一項新技術，將鎳箔附著在電池的負極端，鋰電池溫度在10分鐘內可以達到60攝氏度，充電完成后快速冷卻，可以把高溫對電池的有害影響降至最低，目前已安全充電1700次。

充電同時可“捕捉”二氧化碳

二氧化碳是影響氣候變化的緊要氣體，要怎么樣把“廢氣”變成“寶”是各國科學家關注的重點。2019年10月，美國麻省理工學院發布一種新型電池——“電擺”電池，可以“捕捉”空氣中的二氧化碳。通過將聚蒽醌化合物涂在電極的兩端，電池在充電的同時可以吸收空氣中的二氧化碳。7000個充電周期后，電池容量僅下降了30%。目前，研究人員計劃將“電擺”電池充電周期提高到2萬至5萬個。

鋰—二氧化碳電池可完全充電

鋰—二氧化碳電池是一種極具吸引力的儲能系統，其能量密度是一般鋰電池的7倍以上。然而，在充電過程中，鋰—二氧化碳電池會積累過多的碳物質，導致充電效率越來越低。2019年9月，美國伊利諾伊大學芝加哥分校發布了一項新技術，利用電池陰極內置的二硫化鉬的“納米片”以及由離子液體和二甲基亞砜組成的混合電解質，有效戒備電池碳堆積。目前，該型電池已完成了500個充電周期探測，充電效果良好。

具有熔融硅核心的電網級儲能

風能、太陽能、地熱等可再生能源可以萌生大量電能，但同時需要建設大量的儲電設備。2019年4月，澳大利亞一家公司推出了一種新型熱能設備，采用模塊化電池，可以儲存任何來源的電能。該設備利用電能先熔化絕緣室內的硅，再將熱能轉化為電能。該熱能儲電設備的一大優勢是熔融硅不會像鋰一樣降解。在探測中，熱能設備在3000個探測周期中未出現退化跡象，使用壽命預計可以達到20年。在同等容量下，熱能儲電設備的儲能是鋰電池的6倍，但單價惟有鋰電池的60%至80%。

能量密度翻倍

與傳統燃料相比，電動車鋰電池的能量密度仍顯不足，不增加電池重量就難以提高車輛續航里程。2019年10月，澳大利亞迪肯大學前沿材料研究所發布一項新技術：新型電池使用鋰金屬陽極，避免了傳統易燃的揮發性液體電解質，充電更加安全。電池重量不增加，就可以使鋰電池的能量密度增加一倍，有效提升電動車的續航里程，讓電動飛機的續航里程也更具有意義。

全球最大儲能項目擴建

2017年，特斯拉贏得了世界上最大的鋰電池的合同，為澳大利亞南澳大利亞州建造12.9萬度儲電設備，最大輸出功率達到了100兆瓦。依據最新一項協議，澳大利亞南澳大利亞州要求特斯拉將該項目最大儲電容量和輸出功率提高至19.35萬度和150兆瓦。

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