通(tōng)常我们说得最多的动力电池(chí)主要包(bāo)括磷酸铁锂电池、锰酸锂电池以及三元锂电池,这三种电池各有优缺点:三元锂:优点:能量密度高(gāo)、振实(shí)密度(dù)高。缺点:安全性差、耐(nài)高(gāo)温性差、寿命差、大功率放电差、元素有毒(三元锂电池大功率充放电后温(wēn)度急剧升高,高温后释放氧气极易燃烧)。磷(lín)酸铁锂:优点:寿命长、充放电(diàn)倍率大、安全性(xìng)好(hǎo)、高温性好、元素无害、成本低。
新(xīn)型石墨(mò)烯电池充电(diàn)7秒钟续航35公里有这么一种(zhǒng)电池,一次充电时间只需8分钟,可行驶(shǐ)1000公里„„这(zhè)种电池(chí)就是石墨烯电(diàn)池,也被唤作“超级电池”。事(shì)实上,为(wéi)了找到理(lǐ)想材料,科学(xué)家可是费尽了心思(sī)。终于,中科院(yuàn)研究发现,氮掺(chān)杂有序介孔石墨烯的性能表现最佳。
优势:实现(xiàn)高能量密(mì)度(dù)、高功率密度;而且(qiě)还(hái)可以通过使用水基电(diàn)解液,做(zuò)到无毒、环保;价格低廉、安全(quán)可靠。但是,but,该石墨(mò)烯电池号称充(chōng)电7秒钟,续航35公(gōng)里,可想而知对充电功率的要求会极高(gāo)!从(cóng)实验(yàn)室到工厂再到市场,它还有很(hěn)远的路要走(zǒu)。 自主研制的锂硫电池达到国(guó)际领先水平(píng)锂硫电池的(de)优势:原(yuán)料储量丰富、环(huán)境友好(hǎo)、成本(běn)低(dī)廉的(de)高(gāo)比能量二次电池。最接近实用(yòng)化的下一代(dài)二次(cì)电(diàn)池技术。
锂硫电池的缺陷:单质硫是绝缘(yuán)性材(cái)料、电极(jí)反应活性低且易(yì)流失。为解(jiě)决这一系列(liè)难题,大(dà)连化学物理研究所先后研制(zhì)出高性能电池关键材料和(hé)关键(jiàn)部件(jiàn),开发(fā)出大容(róng)量(liàng)锂硫电池及(jí)电池组技术。据第三(sān)方检测报告显(xiǎn)示,该研究组研制的35Ah电池的比(bǐ)能量达(dá)到566Wh/kg(25℃测量),39Ah电池的(de)比能量达到616Wh/kg(50℃测量),1kWh锂硫电池(chí)组的(de)比能量达到332Wh/kg。这是迄今世界上(shàng)比能量最(zuì)高的锂硫电池和电池组。
“可呼吸”的钠二(èr)氧(yǎng)化碳电池“可(kě)呼(hū)吸”电池的初级版本是锂-氧气电池:以金属锂作负极,正极为由碳、贵金属或过(guò)渡(dù)金属(shǔ)氧化物等(děng)构(gòu)成的(de)空气电极,放电时从空气中获取氧气,充电时再(zài)放出(chū)氧(yǎng)气,因此被称为“可呼(hū)吸”电池。在此基础(chǔ)上,南(nán)开大学化学(xué)学(xué)院以(yǐ)钠(nà)金属片为负极,四甘(gān)醇二甲醚(mí)处理过的多(duō)壁碳纳(nà)米管为(wéi)正(zhèng)极,成功研发(fā)出(chū)“可呼吸钠-二氧化碳电池”电池,不仅原料丰富、制备方便,同时,将二氧化碳变废为宝(bǎo),实现了资源化利(lì)用。
优势:钠-二(èr)氧化碳电(diàn)池具有高达1100Wh/kg的理论(lùn)比能量,可循环200次而(ér)无明显衰减(jiǎn),具备很好的可逆(nì)充放电(diàn)活性和(hé)稳定性。 剑桥大学锂-空气电池:充电超2000次能量密(mì)度提高(gāo)10多倍锂(lǐ)-空气电(diàn)池一直被(bèi)业界誉为“终极电池”,其能量密度能达到(dào)锂(lǐ)离子(zǐ)电池的(de)十倍(bèi)。
优势:每(měi)单位体积传递的(de)电力(lì)是传(chuán)统电(diàn)池的10倍;制造成本(běn)为现有(yǒu)电池成本的(de)三分之一(yī);充电一次,电(diàn)动汽车(chē)可(kě)行驶300公里;易(yì)回(huí)收(shōu)利用。
劣势:原理和结构(gòu)与现在的电池完全(quán)不同,生产线设计、质量控(kòng)制(zhì)、测 试标准、量(liàng)产工艺这些东西都得(dé)从头摸索(suǒ)。业内专家普遍(biàn)认为,如果最后量产(chǎn)成功了,这个成(chéng)就可与当年索尼(ní)发明锂离(lí)子电池(chí)相提并论。 新型(xíng)电池将使电(diàn)池寿命提升400倍美国研究人员发明(míng)了一种以(yǐ)金纳米线为材料(liào)的新(xīn)型电池,可以反复充放电数万次。这一突破可能使生产寿命超长甚(shèn)至终生无需更(gèng)换(huàn)的商(shāng)业(yè)电池(chí)成为现实。