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新能源技术时期,你掌握新型电池的提升也有有多远吗?

新能源技术时期,你掌握新型电池的提升也有有多远吗?

来源:
2021/12/30 13:54
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【摘要】:

  在我国,燧人氏开启了人类用火的时代,人类开始了能源利用的时代,使得人类的植物中的木材可以用来储存大量的能源,古老的能源利用方式结束了,直到近两百年后,人类的能源革命才开始广泛使用煤炭,而人类早就意识到了煤炭的浅薄,但在很长一段时间内,人们还是依靠木材和木炭从木材中获取能源。

  另外,人类在大约2000年前就已经发现了石油,汉书中就有关于石油的记载,但近代直到19世纪以后,石油蒸馏技术的发现,才使得石油的大量使用,而现在,石油和煤炭已经是人类生存中最重要的两种能源,甚至人类一度担心石油和煤炭枯竭的危险。

  据统计,在工业时代人类燃烧的能量,逐年比过去几千年的能量总和还要多,这也是为什么近百年来地球的温室效应加强,气温强烈上升的重要原因,几百万年,甚至上亿年的太阳能量在地球上形成了大量的煤和石油,足以为人类的工业时代提供能源。

  但最大的问题是燃烧煤炭石油等能源造成的温室效应,而且其能源质量不够高,在大量使用能源的今天,这些能源还不足以满足人类对能源的需求,仍然是航天、航空等特殊领域对能源的需求较高,同时为了满足人类对大量常规能源的需求,在不进一步加剧温室效应的情况下,人类必须探索使用新能源。

  为了方便人类使用能源,能源的储存和倾倒也是人类的一个重要问题。电能是一种非常好的中间能源,可以通过非燃烧方式获得,如风能、水能甚至核能,但电能的储存仍是一个大问题。

  电能的特殊性在于它不是一种物质能,而人类通过电能与化学能的转化,发明了可以储存能量的电池,使人类保存这种能量成为可能。人类庞大的现代文明体系实际上是建立在电力系统上的文明。照明、通讯以及各种电子设备实际上都是依靠电力来运行的,所以电力的储存和快速转换也是人类最实际的需求。

  因为电可以快速进入现代文明的系统,即使是供应机械能转换的电机,其体积和重量也不及具有动力的内燃机,而在电子机器人领域,电机是必须的,所以,如何方便地快速获得电,就成为人类对未来能源的期待方向。无线输电和电池技术成为两种替代方法,因为无线输电技术远未成熟,所以人类还是要把希望放在电池上。

  可以说,电池技术的发展已经成为制约人类发展的一个重要因素。没有合适的电源,人类无法使通信设备自由运行,也无法使电动汽车达到满意的续航能力。在很多情况下,如果不能实现有线传输,就会成为人类的一个限制。

  在发展过程中,人类使用了多种电池技术,如依靠电解质的酸性电池和碱性电池,在电子设备中广泛使用的传统,以及近年来在研究中使用的氢燃料,这些都是人类在电池使用方面探索的重要成果。

  然而,目前的电池技术还远远不能满足人类的需求,但近年来,人类对新能源的渴望越来越迫切,电动汽车的发展也开始反噬电池产业,或解决用电问题,或解决充电速度问题,让这两项措施成为人们可以接受的范围,否则,移动用电将永远是空谈。

  目前,人类已经将目光投向了石墨烯电池,因为石墨烯材料可以使锂电池自由穿梭,这种能力不仅可以使电池容量大大增加,重要的是真正实现了电池的快速充电,使电池的充电时间在一分钟之内,这可能比加油的时间还要短,足以满足家庭用车。

  新的电池技术的使用,还可以增加航天用电的储能能力,大大减轻电池用来储能的重量,让航空电子设备有更多的空间,无人机(uav)的续航能力,也可以通过电池技术的改造,真正实现全天候巡航,可以说电池技术的突破,给人类带来了改变,这将是巨大的,而且它正在迅速成为现实。

 

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