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传统锂电池技术接近瓶颈 电池技术突破指日可待

2018/03 百韧锂电池 阅读

而“使用了石墨烯材料的电池”其本身还是锂电池或者其他介质电池,石墨烯本身不能存储电能,主要作用是把电池的两极材料分开,电子可以非常轻易穿过,使得电池的内阻非常小,也就是为啥其充电速度快的原因。

从目前科研成果来看,采用石墨烯材料的电池的表现比锂电池要好很多,特别是在电池的动力特性、电容量、寿命等方面。然而,中国石墨烯产业技术创新战略联盟秘书长李义春对科技日报记者说,“目前有关石墨烯材料的电池的技术研究大多处于实验室阶段,尚未达到实用化,离大批量生产还有很长的路要走。”

超级电容技术值得期待

据国外媒体报道,英国两所大学研究人员发现一种新型超级电容器材料,不仅能将充电时间缩短至10分钟以内,还可将能量密度提高到180Wh/kg,高于目前锂电池普遍的100-120Wh/kg。今年1月,南京理工大学格莱特纳米科技研究所夏晖教授课题组也发现了一种可让超级电容器的电容量提高5-10倍的新材料。

相比传统的化学电池,以大容量、高功率、长寿命、成本低廉和环保等优越性能着称的超级电容器,具有非常大的应用前景。随着技术不断发展,推动其应用范围从最初的电子设备领域扩展到动力、储能领域。

据介绍,超级电容器之所以称之为“超级”的原因,在于其是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源,主要依靠双电层和氧化还原赝电容电荷储存电能。但在其储能的过程并不发生化学反应,这种储能过程是可逆的,也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。其在分离出的电荷中存储能量,用于存储电荷的面积越大、分离出的电荷越密集,其电容量越大。由此,庞大的表面积再加上非常小的电荷分离距离使得它较传统电容器而言,有惊人大的静电容量。

应用在轨道车辆制动时,超级电容器可将回收制动能量存储,当车辆再加速时,可将这些能量释放出来,节省30%的能量。同时,每辆车用两个系统,单个系统功率提升至300kw。国外混合动力轿车使用超级电容技术已有先例。其能在短时间内提供和吸收大的功率,而且能量回收效率高、充放电次数高、循环寿命长、工作温度区域宽;其使用的基础材料价格也很便宜,适合频繁加速和减速的城市交通状况。

有的科学家称,电池技术可说是一种“混沌的艺术”。它之所以发展得那么慢,很大程度上是因为几乎每一点微小的进步或改变,都需要经过大量的实验和测试,以保证安全和稳定。即使是发现了对于提升能量密度很有帮助的材料,都不能保证它真的能用。

所以,电池技术的突破正在路上,请耐心等待。  

  来源:科技日报