您当前的位置:北极星输配电网  > 正文

电池领域的五年规划 是臆想还是蓝图?

北极星输配电网  来源:材料人网    2015/6/25 13:04:57  我要投稿  

北极星输配电网讯:撇开天花乱坠的宣传,让我们来了解是什么让电池成为电池。

社会上很多人认为电池技术可以使人们摆脱对石油的依赖,从而广泛使用绿色能源。这项技术虽然看起来宏伟且顺应时代发展,但是现在的电池还没有成熟到足以承担这个使命的地步。在推动这项技术发展的过程中,科学家们发现了电池的许多弊端。电化学电源是一种微弱的容器,它充电缓慢,携带的能量少,它像是一个发条驱动的玩具,只能够工作一定的时间,并且在循环使用了几百次之后坏掉,变成有害的东西。

电池在许多方面和人类很相似。它在一天的工作之后,需要良好的“补给”和长时间的复原,然后才能进行下一阶段的放电,只有在达到自身的极限时才会失效。一些电池需要的充电时间和它们能供电的时间一样,这和养育青少年是一个道理。

在这个发展快速地令人眼花缭乱的时代,电池的发展似乎是个例外。自从索尼公司在1991年成功将锂离子电池商业化,与微电子技术的巨大进步相比,锂离子电池的后续发展显得不值一提,电子领域中被视为定理的摩尔定律在锂电池的发展中也不再适用。相比于集成电路中晶体管数量的两年一翻,在过去二十年中,锂离子电池平均每年的容量提高仅8%,据说这个增益已经下降到每年5%,同时成本每年仅下降8%。

电池由两个电极组成,这两个电极被浸润在电解液(如同三明治中的火腿奶酪一样,充当接触剂)中,由隔膜隔离开。电池技术一直在发展,早在1970年,锂空气电池就被当作一个潜在的类似汽油的特定能源而提出,然而由于稳定性和空气纯度的要求被搁置,因为锂空气电池工作时要从空气中“呼吸”氧气。金属锂负极是充满希望的下一代锂离子电池负极材料,它在20世纪八十年代被提出,但是由于锂枝晶生长而引起的短路问题可能导致爆炸。锂硫电池可能更接近商业化一些,但是科学家们必须解决锂硫电池循环寿命太短的问题。氧化还原液流电池为大型的电池系统提出了解决方案,它通过泵压来使外部箱中的液体流过隔膜。另外,据说有可能在锂离子电池的负极上面包覆仅仅一个原子层厚度的石墨烯,这样可以使电池的能量密度提高四倍。假设这些电池能够在四年之内商业化,那将是没有难度的全垒打。

联合能源存储研究中心(JCESR)更为乐观。这个组织召集了美国国家实验室、大学及企业中最聪明的人来提高电池的性能。JCESR从美国能源部得到1.2亿美元的拨款,意图在五年内使电池能量密度提高五倍,同时电池价格降低原来的五分之一。他们将这个叫做5-5-5 计划。直到现在,电池技术正在有条不紊的发展,增加肥料会使电池这个树苗更快的成长,但是太多的肥料也会毒害树苗。 “五年之内使电池的容量提高五倍同时价格降低五倍”这样的话源自于一位CEO和持股人的谈话,科学家们是不会说出这种言论的。

丰田也身处新型电池开发的竞争之中,将号称是丰田佐吉之后的又一个"佐电池"(注:丰田佐吉是日本电力织机的发明者)。佐吉丰田被称作日本工业革命之父,据说他在1925年许诺:对开发出比汽油提供更多能量的蓄电池的人,他将奖励100万日元。要想对得起这个巨大的奖励,开发出的佐吉电池必须耐用并且能快速充电。

虽然进步缓慢,但电池方面的突破依旧很多,然而大多数最终归于沉寂,这主要因为它无法满足下面十个关键的最低技术要求,它们是:

1. 满足长时间运行的高比能量

2. 满足高负载电流的大比功率

3. 价格实惠

4. 使用寿命长

5. 安全性高

6. 工作温度范围宽

7. 低毒

8. 能够快速充电

9. 自放电率低

10. 储藏寿命长

原标题:电池领域的五年规划,是臆想还是蓝图?

分享到:
投稿联系:陈小姐  010-52898473  13693626116  新闻投稿咨询QQ: 1831213786
邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#换成@)
北极星输配电网声明:此资讯系转载自北极星电力网合作媒体或互联网其它网站,北极星输配电网登载此文出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其描述。文章内容仅供参考。
热点关注
国网配电物联网系列创新成果

国网配电物联网系列创新成果

以“诠释配电物联网架构体系,推动能源互联高质量发展”为主题的2019年(第三届)中国配电技术高峰论坛于2019年6月26-27日在北京国际会议中心隆重召开。本次高峰论坛由中国电力科学研究院有限公司、中国电力企业联合会科技开发服务中心联合主办,国网上海能源互联网研究院有限公司、电力

>>更多

新闻排行榜

今日

本周

本月

最新新闻

关闭

重播

关闭

重播