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    電池知識

    鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源

    電池將來的發展方向是什么?釩離子電池是什么優勢?

    2021-04-24 ryder

    電池技術的沖破極大促使了手機,電動車,航空范疇的發展。但是電池技術在沖破鎳氫電池,發展到鋰電池后技術一直沒有多大的沖破。


    幾年往日提出的石墨烯電池曾給各個行業帶來極大的興奮,但是石墨烯電池要能夠成功使用在工業上要沖破很多的技術環節,電池開發人員和很多科學家都認為這個路程還很遙遠。


    特斯拉公司投資50億美元在加州建設Gigafactory加工鋰電池,這個投資數量是很難超越的,其投資缺口也是很難補平的。


    美國加利福尼亞大學伯克利分校的材料學教授戈爾德?西德對新型電池進行研究,他認為要建立一個小型的加工線,并對所有細節進行研究制造出需要的電池產品這一過程大概需要5億美元的前期投資。


    世界三大電池制造商三星、LG以及松下公司都以及調整了其投資策略,相較于對一種新型的化學物質以及自由基電池技術的投資而言,三大電池制造商,更傾向于對其原有產品進行改善方面的投資。


    毫無疑問目前的鋰電池是當前綠色革命的推動劑,但是要在很多方面取得沖破性的工作才能有更多的發展。


    科學家們對電池技術的短期目標是繼續提升穩定的鋰電池的商業用途,特別是在電動車范疇,惟有鋰離子的儲能成本大幅低于燃油或者燃氣成本,才能將人類從依賴汽油出行的狀態中解放出來。


    專家估計鋰電池的性能將會持續得到提高,儲能容量每年將增長6-7%,而且這個增長幅度將繼續幾年時間。


    特斯拉在這方面已經取得和很大的進展,特斯拉設計的新型電池更寬,更長,這家就能裝備更多的電池原料,新的電池冷卻系統也越來越成熟,使整個電池包更安全,更有效。


    科學家對于電池陽極和陰極的使用材料也更多樣化。


    最近在鋰電池方面的進展就是科學家們開始使用相當的鈷,鋁,錳和鎳在陰極,據推算,到2020年約莫有75%的電池有望利用鈷來張大儲能。


    下一代的陰極有可能是一種富含鋰的層狀結構。還有其它兩種結構,一種結構是尖晶石機構(SpinelStructure),另外一種是橄欖石結構(OlivineStructrue)。


    在電池陽極材料方面會取得更大的沖破,一是使用石墨,另外一種是使用硅。理論上說,硅陽極電池要比石墨陽極的好,但不穩定,電池會破碎。


    科學家們也在探索全新的下一代電池-釩離子電池。


    釩離子電池將會抗氧化,可以使儲能更多,而且通過增加電解液儲藏容積很輕松地張大電池容量,但是這種電池能源轉換比例不穩定,而且會非常重,只能使用于靜態工作場地。


    無論是移動電子產品、電動車乃至大規模儲能,大家對將來電池的要求都差不多能量密度高,性能穩定,安全可靠,壽命長,充電速度快,而且要便宜,環保。

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