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dafa娱乐经典手机官网|经典网页版_锂空气电池未来或击败锂离子电池
来源:dafa娱乐经典手机官网|经典网页版    发布时间:2020-10-31 00:02:02

卡内基梅隆大学明确提出了技术的强曲线,告诉他要和锂离子电池竞争,我们要回到很多新技术上有多近。每隔几周就能看到爆炸性新闻,声称找到了电池技术的圣杯。未来,我们可以利用这项技术在几分钟内给智能手机完全充电,乘坐电动汽车行驶数百英里,开发廉价可靠的可再生能源存储手段。

然而,这些游戏规则的政治宣传电池可能不会在头条新闻之外显示出它们的才华。这是怎么回事?卡内基梅隆大学机械工程学院的助理教授VenkatViswanathan显然提出了一些问题。

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在最近发表的一篇论文中,他和他的同事明确提出了一个技术健康宣传周期,用于分析电池化学的研究进展。这些研究人员发表了关于特定电池化学机理的新技术论文,用统计数据确认了这项技术在技术强度曲线中的位置:从创意的起点,希望收缩的巅峰,到最终的稳定生产期。

这最后一个阶段正是锂电池目前所处的位置。这张图表显示了一些不同的电池技术。

锰离子电池、钠离子电池、锂硫电池的工作原理都与锂离子电池类似,但在能量密度(需要多小或多少电池)和成本方面都有击败锂离子电池的潜力。例如,由于硫的价格低廉,与今天的锂离子电池相比,锂硫电池有可能大大降低成本。

但目前的锂硫电池并不稳定,不容易有较大的能效提升和自放电。而且,当离子在电池中移动时,锂硫电池的电极很可能是80%管状的,因此很难找到保持电池形状的材料。

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而锂硫电池是最有前途的技术之一,它的发展历程刚刚跨过维斯瓦纳坦和他的学生们认为的希望收缩的巅峰。锂空气电池是南北启蒙时期,除了锂离子电池之外,唯一一款跨越泡沫裂缝低谷而崛起的电池。

锂空气电池的储能技术几乎是不一样的,击败锂离子电池的潜力很大。这种电池的负极是金属锂,需要在负极的一端与空气中的氧气反应。

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由于反应物之一是空气,从理论上讲,这种电池储存一定程度能量所需的材料只有其他电池的一半,其重量也可以降低到。这种优势在电动车行业尤其明显,因为小电池组对电动车非常不利。但是锂空气电池要在成本和使用寿命上与传统锂离子电池媲美,超过稳定的生产周期,还有很长的路要走。

Viswanathan研究的价值在于帮助我们预测不同电池技术的发展阶段。虽然创新技术层出不穷,但锂离子电池仍然是便携式电子设备、电动汽车和电网设备的赢家。也许再过几年,我们就能亲眼打破锂离子电池,电动汽车相对于汽柴油汽车的竞争力将大大提高。但是锂空气电池还处于启蒙运动的上升期,要超过锂离子电池的水平还有很长的路要走,更别说和化石燃料竞争了。

关于作者:罗伯特法雷斯是美国奥斯汀德克萨斯大学的博士后研究员。他的研究方向是新兴能源技术的经济和环境影响。

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