?通常我們說得最多的動(dòng)力電池主要包括磷酸鐵鋰電池、錳酸鋰電池以及三元鋰電池,這三種電池各有優(yōu)缺點(diǎn):三元鋰:優(yōu)點(diǎn):能量密度高、振實(shí)密度高。缺點(diǎn):安全性差、耐高溫性差、壽命差、大功率放電差、元素有毒(三元鋰電池大功率充放電后溫度急劇升高,高溫后釋放氧氣極易燃燒)。磷酸鐵鋰:優(yōu)點(diǎn):壽命長、充放電倍率大、安全性好、高溫性好、元素?zé)o害、成本低。
新型石墨烯電池充電7秒鐘續(xù)航35公里有這么一種電池,一次充電時(shí)間只需8分鐘,可行駛1000公里??這種電池就是石墨烯電池,也被喚作“超級(jí)電池”。事實(shí)上,為了找到理想材料,科學(xué)家可是費(fèi)盡了心思。終于,中科院研究發(fā)現(xiàn),氮摻雜有序介孔石墨烯的性能表現(xiàn)最佳。
優(yōu)勢:實(shí)現(xiàn)高能量密度、高功率密度;而且還可以通過使用水基電解液,做到無毒、環(huán)保;價(jià)格低廉、安全可靠。但是,but,該石墨烯電池號(hào)稱充電7秒鐘,續(xù)航35公里,可想而知對(duì)充電功率的要求會(huì)極高!從實(shí)驗(yàn)室到工廠再到市場,它還有很遠(yuǎn)的路要走。 自主研制的鋰硫電池達(dá)到國際領(lǐng)先水平鋰硫電池的優(yōu)勢:原料儲(chǔ)量豐富、環(huán)境友好、成本低廉的高比能量二次電池。最接近實(shí)用化的下一代二次電池技術(shù)。
鋰硫電池的缺陷:單質(zhì)硫是絕緣性材料、電極反應(yīng)活性低且易流失。為解決這一系列難題,大連化學(xué)物理研究所先后研制出高性能電池關(guān)鍵材料和關(guān)鍵部件,開發(fā)出大容量鋰硫電池及電池組技術(shù)。據(jù)第三方檢測報(bào)告顯示,該研究組研制的35Ah電池的比能量達(dá)到566Wh/kg(25℃測量),39Ah電池的比能量達(dá)到616Wh/kg(50℃測量),1kWh鋰硫電池組的比能量達(dá)到332Wh/kg。這是迄今世界上比能量最高的鋰硫電池和電池組。
“可呼吸”的鈉二氧化碳電池“可呼吸”電池的初級(jí)版本是鋰-氧氣電池:以金屬鋰作負(fù)極,正極為由碳、貴金屬或過渡金屬氧化物等構(gòu)成的空氣電極,放電時(shí)從空氣中獲取氧氣,充電時(shí)再放出氧氣,因此被稱為“可呼吸”電池。在此基礎(chǔ)上,南開大學(xué)化學(xué)學(xué)院以鈉金屬片為負(fù)極,四甘醇二甲醚處理過的多壁碳納米管為正極,成功研發(fā)出“可呼吸鈉-二氧化碳電池”電池,不僅原料豐富、制備方便,同時(shí),將二氧化碳變廢為寶,實(shí)現(xiàn)了資源化利用。
優(yōu)勢:鈉-二氧化碳電池具有高達(dá)1100Wh/kg的理論比能量,可循環(huán)200次而無明顯衰減,具備很好的可逆充放電活性和穩(wěn)定性。 劍橋大學(xué)鋰-空氣電池:充電超2000次能量密度提高10多倍鋰-空氣電池一直被業(yè)界譽(yù)為“終極電池”,其能量密度能達(dá)到鋰離子電池的十倍。
優(yōu)勢:每單位體積傳遞的電力是傳統(tǒng)電池的10倍;制造成本為現(xiàn)有電池成本的三分之一;充電一次,電動(dòng)汽車可行駛300公里;易回收利用。
劣勢:原理和結(jié)構(gòu)與現(xiàn)在的電池完全不同,生產(chǎn)線設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制、測 試標(biāo)準(zhǔn)、量產(chǎn)工藝這些東西都得從頭摸索。業(yè)內(nèi)專家普遍認(rèn)為,如果最后量產(chǎn)成功了,這個(gè)成就可與當(dāng)年索尼發(fā)明鋰離子電池相提并論。 新型電池將使電池壽命提升400倍美國研究人員發(fā)明了一種以金納米線為材料的新型電池,可以反復(fù)充放電數(shù)萬次。這一突破可能使生產(chǎn)壽命超長甚至終生無需更換的商業(yè)電池成為現(xiàn)實(shí)。