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分析锂电池的三大接任技术性

分析锂电池的三大接任技术性

来源:
2021/11/10 14:56
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【摘要】:

  详细了解三种置换技术

  张博士描述了以下三种热电池技术,其中大部分仍在实验室中。尽管商业化生产还有很长的路要走,但我们相信,移动电子产品的快速发展将增加电池的成本,这无疑将加速技术和商业上的颠覆。

  手机、平板电脑和可穿戴设备都在蓬勃发展,但电池是它们的瓶颈之一。大多数智能手机新用户都对电池寿命感到失望。过去,他们使用手机的时间是4 ~ 7天,但现在他们每天都要充电。

  锂电池是最主流的,受到赞助商和业内人士的青睐,但从长远来看,它们可能不足以使其能量密度翻番。在智能手机中,人们上网的时间更长,速度更快,支持芯片也必须更快。与此同时,尽管所有节能措施都有所改进,屏幕却越来越大,能源成本也在上升。中国科学院国际电池专家张跃刚博士表示,智能手机一周的可充电电池可能不够用。

  能量密度是衡量电池质量的核心指标之一,其策略是将越来越多的能量存储在更轻、更小的电池中。例如,比亚迪的锂电池,按重量和体积计算,目前的耗电量分别为100-125瓦时/千克和240-300瓦时/升。特斯拉S型电动汽车使用的松下笔记本电池的能量密度为每公斤170瓦时。在我们之前的报告中,美国公司Enevate通过改进阴极数据,将锂电池的能量密度提高了30%以上。

  要以指数方式增加电池的能量密度,你必须依赖下一代电池技术。张跃刚向我们介绍了以下三种热电池技术,其中大部分还在实验室中。虽然商业化生产仍有很长的路要走,但我们相信,移动电子产品的快速发展将增加电池的成本,这必将加速技术和业务的颠覆。

  锂硫电池

  锂硫电池是以硫为正极,金属锂为负极的锂电池。其理论能量密度约为锂电池的5倍,尚处于发展初期。

  目前,锂硫电池是一种很有前途的新一代锂电池,已进入实验室研究和各项前期基金领域,具有良好的商业前景。

  然而,锂硫电池也面临着一些技术挑战,尤其是电池负极数据的化学性质和锂金属的不稳定,这是电池安全性的一大考验。此外,稳定性、公式、工艺等许多方面都面临着未知的挑战。

  目前,在英国和美国,不止一家机构在研究锂硫电池,一些公司表示,它们将在今年推出这种电池。在他的伯克利实验室里,他也在研究锂硫电池,在更高要求的测试环境中,经过3000多次循环,取得了令人满意的结果。

  锂空气电池

  锂空气电池是以锂为正极,以空气中的氧气为负极进行反应的电池。锂阳极的理论能量密度是锂电池的近10倍,因为正极金属锂非常轻,而活性正极材料氧存在于自然环境中,不储存在电池中。

  锂空气电池面临着更多的技术挑战。除了安全保存金属锂外,氧化反应形成的锂氧化物过于稳定,只能借助催化剂才能完成和减少反应。此外,电池循环次数的问题也没有得到解决。

  与锂硫电池相比,锂空气电池的研究还处于早期阶段,尚未有公司将其投入商业开发。

  镁电池

  镁电池是以镁为负极,以某种金属或非金属氧化物为正极的原电池。与锂电池相比,镁离子电池具有更好的稳定性和更长的使用寿命。因为镁是一种二价元素,它的质量更高

 

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