科技空間:人類的鋰離子電池技術為什麽停滯不前?
發布時間:2021-05-13
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科技空間:人類的鋰離子電池技術為什麽停滯不前?

鋰離子電池技術並沒有想象中的停滯不前,也一直在進展,隻是發展的速度趕不上新科技對電量消耗需求。

最明顯的例子,就是手機用的鋰離子電池了,現在人最擔心的就是手機沒電了。談到鋰離子電池技術停滯不前,比價(jia) 起來,十年前手機裏的鋰電池和現在的鋰電池肯定沒法比。可十年前手機用的是小的黑白屏,現在手機是5寸以上的大彩屏,以前手機隻需要打電話或發短信,現在都是重度依賴,通訊,遊戲,社交,娛樂(le) 統統在手機上,大家都是一天機不離手。所以電池技術年年在突破,可我們(men) 的手機還是一天一充。

人類的鋰離子電池技術為(wei) 什麽(me) 停滯不前?

現在常用的鋰離子電池已經是很成熟的技術,都已經應用了20年了。靠鋰離子通過電解液在鈷酸鋰正極和碳負極間運動來實現充放電,基本原理很清楚,電池性能的進步空間有限了。最新的研究也主要集中在開發出新型的正負電極材料,實現穩定的充放電循環,科研進展報道的很多,但涉及到商業(ye) 化應用,最大的問題就是製備成本過高,或者穩定性問題。

人類的鋰離子電池技術為(wei) 什麽(me) 停滯不前?

當前也有一些石墨烯電池的研究和報道,更多的是炒作石墨烯的概念,例如,現在有一些石墨烯電池的研究和報道,但更多的是對石墨烯的概念炒作,他們(men) 也隻是把石墨烯這種明星材料少量的添加到鋰離子電池中去,算是摻雜了石墨烯的鋰離子電池。石墨烯在電池裏或者增加電解液的導電性用,或者直接摻在負電極材料中,有很多高性能的類似報道,然而綜合性能也難以實現突破,受限於(yu) 石墨烯材料的價(jia) 格和製備工藝,短期也沒法實現純石墨烯電極的應用。

人類的鋰離子電池技術為(wei) 什麽(me) 停滯不前?

今年初,美國科研人員在《Nature》上報道成功研發出“鋰空氣”電池,該技術產(chan) 品最終可能成為(wei) 鋰離子電池的最佳替代者,有可能幫助突破電動汽車裏程瓶頸。

該項工作製備了鋰金屬陽極的新保護塗層,以及新型電解質混合物。電池樣品在空氣環境下的測試中,700次循環都保持了高性能,遠超以往技術。該電池能量儲(chu) 存容量約為(wei) 鋰離子電池的3倍,可望優(you) 化實現5倍儲(chu) 能。這將是超越鋰離子電池的重要一步,從(cong) 而解決(jue) 電動汽車的續航問題。

長期來看,電池技術肯定一直在進步,期待有新穎的材料和技術能把電池瓶頸徹底突破,至於(yu) 一些超級電容器,核電池,這些暫時還不是我們(men) 民用和家用的選擇了。


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