通常我们说得最(zuì)多(duō)的动(dòng)力电池(chí)主(zhǔ)要包括磷(lín)酸铁锂电池(chí)、锰酸锂(lǐ)电(diàn)池以及三(sān)元锂电池(chí),这三种(zhǒng)电池各有优(yōu)缺(quē)点:三元锂:优点:能量密度高、振实密度高。缺点(diǎn):安(ān)全性差、耐高温(wēn)性差、寿命差、大功率放电差、元素有(yǒu)毒(dú)(三元锂电池(chí)大功率(lǜ)充(chōng)放电后温度急剧升(shēng)高,高温后释放氧气极易燃烧)。磷酸铁锂:优点:寿命长、充放电倍率大、安(ān)全性好、高温性好、元素无害、成本低。
新型石(shí)墨烯电池充电(diàn)7秒钟续航35公(gōng)里有这么一(yī)种电池,一(yī)次充电时间(jiān)只需8分钟,可行驶(shǐ)1000公里„„这种电池就是石墨烯电池,也被唤(huàn)作“超级电(diàn)池(chí)”。事实上,为了找到理想材料,科学(xué)家可是费尽了心思。终于,中科院研(yán)究(jiū)发现,氮掺(chān)杂(zá)有序介孔石(shí)墨烯的(de)性能表现最佳。
优势:实现高能量密度、高功(gōng)率密度(dù);而且还可以通过使用水基(jī)电解(jiě)液(yè),做到(dào)无毒、环保;价格低廉、安全(quán)可靠。但是,but,该石(shí)墨烯电池号称(chēng)充电7秒(miǎo)钟,续航35公里,可想而(ér)知对充电功率的要求会(huì)极高!从实验室到工厂再(zài)到市场(chǎng),它还有很远(yuǎn)的路要(yào)走。 自主研(yán)制的锂(lǐ)硫电池达到国际领先水平(píng)锂硫电(diàn)池的优势:原料储(chǔ)量丰富、环境友(yǒu)好、成本低廉的高比能量(liàng)二次电池。最(zuì)接(jiē)近实用化的下一(yī)代(dài)二次电(diàn)池技术。
锂(lǐ)硫电池的缺陷:单(dān)质硫(liú)是绝缘性材料、电极(jí)反应活性低且易(yì)流失。为解决这一系(xì)列难题(tí),大连(lián)化学物(wù)理研究所先后研制出(chū)高性能电池关(guān)键材料和(hé)关键(jiàn)部件,开发出大容量锂硫电池及(jí)电池组技术(shù)。据第三(sān)方检测报告(gào)显(xiǎn)示,该研(yán)究组研(yán)制(zhì)的35Ah电池(chí)的比(bǐ)能量达到(dào)566Wh/kg(25℃测量),39Ah电池的比能量达(dá)到616Wh/kg(50℃测量),1kWh锂硫(liú)电(diàn)池组的(de)比(bǐ)能量达到332Wh/kg。这是(shì)迄今世(shì)界上比能量最高的锂硫电池和电池组。
“可呼(hū)吸”的钠二氧化碳电池“可呼吸”电池的初级版本(běn)是锂-氧气电池:以金属锂作(zuò)负极,正(zhèng)极为由(yóu)碳(tàn)、贵金属或(huò)过渡金属氧化物等构成的空(kōng)气电(diàn)极,放电时从空(kōng)气中获取(qǔ)氧气,充(chōng)电时(shí)再放出氧气,因此被称为(wéi)“可呼吸(xī)”电池。在此基础上,南开大学化学学院以钠金属片为负(fù)极,四甘醇(chún)二甲醚(mí)处(chù)理过的多壁碳纳米管为正极,成功研发出“可(kě)呼吸(xī)钠-二氧化(huà)碳电池”电(diàn)池,不仅(jǐn)原料丰富、制(zhì)备方便(biàn),同时,将二氧化碳(tàn)变废(fèi)为宝,实现了资源化(huà)利用(yòng)。
优势:钠-二氧化碳(tàn)电池(chí)具(jù)有高达(dá)1100Wh/kg的理论比能量,可循环200次(cì)而无明显衰减,具备很好的可(kě)逆(nì)充放电(diàn)活性和稳定性。 剑桥大学锂-空(kōng)气电池:充电超2000次能量(liàng)密(mì)度提高10多倍锂(lǐ)-空气(qì)电池(chí)一直被(bèi)业界(jiè)誉为(wéi)“终极电池”,其能量密度能达到锂离(lí)子电池的十倍。
优势:每单位体(tǐ)积传递(dì)的电力是传统电池(chí)的10倍;制造成本为现有电池成(chéng)本的(de)三分之一;充(chōng)电一次,电动汽车可行(háng)驶(shǐ)300公里(lǐ);易回收利(lì)用。
劣势:原理(lǐ)和结构与现在(zài)的电池(chí)完全不同,生产线(xiàn)设计(jì)、质量控制、测 试标准(zhǔn)、量产工艺(yì)这些东西都得从头摸(mō)索。业内专家(jiā)普遍(biàn)认为,如果最后量产成功了,这个成就(jiù)可(kě)与当年索尼发明(míng)锂(lǐ)离子(zǐ)电池相提并论。 新型电池将使电池寿命提升(shēng)400倍(bèi)美国研究人(rén)员发(fā)明了一种(zhǒng)以(yǐ)金纳米线为材(cái)料的新型电池,可以反复(fù)充(chōng)放(fàng)电数万次。这一突破可能使生(shēng)产寿命超(chāo)长(zhǎng)甚至终生无需更换的商业(yè)电(diàn)池成为现实(shí)。