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手機(jī)技術(shù)的發(fā)展與電池可用性可謂是息息相關(guān)！ 這是眾所周知的事實(shí)，因?yàn)槲覀兠刻焱砩隙家o手機(jī)充電。鋰離子電池是目前移動設(shè)備的主力和標(biāo)準(zhǔn)，與以往的商用電池化學(xué)相比，具有重量輕，性價比高，可充電的特點(diǎn)，能夠提供更高的能量密度。很不幸的是，1970年代開發(fā)的鋰電池技術(shù)已經(jīng)快接近其理論極限了，其能力滯后于移動技術(shù)的發(fā)展水平，不僅是夜間充電模式說明了這點(diǎn)，而且最新的產(chǎn)品介紹也在規(guī)避這個問題，從改善續(xù)航時間包括無線充電和手機(jī)電池情況都明顯的證明了這點(diǎn)。從一開始，我們就渴望有一個更好的電池，現(xiàn)在更是迫在眉睫，因?yàn)殡姵匦阅艿木窒扌圆粌H會影響消費(fèi)類電子，還涉及到電動汽車行業(yè)和相關(guān)的清潔能源項(xiàng)目。2013年11月，美國能源部 (U.S.Department of Energy) 甚至啟動了一項(xiàng)耗資1.2億美元的計(jì)劃，預(yù)計(jì)在5年內(nèi)開發(fā)出一種壽命延長5倍的電池技術(shù)，改變現(xiàn)狀。這項(xiàng)計(jì)劃已經(jīng)催生了一系列活動，并且在將來你還會聽到越來越多的未來電池概念。這里將為您介紹幾種新型電池。 錫納米晶體鋰離子電池 電池通過共享共同的載荷電子將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。現(xiàn)在的鋰離子電池通過將鋰離子從負(fù)極（陰極）遷移到正極（陽極）來產(chǎn)生電流，充電時則相反。電極通常由鈷、石墨、錳或鎳制成，并不能吸收所有的鋰離子。錫是一種更理想的電極，但是錫晶體在吸收鋰離子時會變成3倍大，而在釋放鋰離子時縮小，就像一塊海綿。為了應(yīng)對體積的變化，瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院 (ETH Zurich) 和瑞士聯(lián)邦材料試驗(yàn)和科研研究所 (Empa) 的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們，正在研發(fā)一種由微小的錫晶體制成的納米材料，可以有效的釋放和吸收鋰離子，使電池容量翻倍。 金屬空氣電池 金屬空氣類電池的金屬電極與空氣中的氧氣（而不是液體）發(fā)生反應(yīng)來產(chǎn)生電流。鋰和鈉是目前最有前景的電極材料，但也可以采用鋁和鋅。事實(shí)上，市場上早已有了鋅空氣電池，比如用于助聽器的Renata ZA675DP6。 盡管鋰空氣電池的開發(fā)還處于起步階段，但是這項(xiàng)技術(shù)還是最有前景的，高于鋰離子5到10倍的理論比能量（單位體積消耗的能量），孤兒對于電動汽車產(chǎn)業(yè)極富吸引力。鋰空氣電池的高能量可以使電動汽車行駛1000英里，而使用現(xiàn)有的鋰電池，行駛距離平均不過125英里。 雖然理論角度看鈉空氣電池比鋰空氣電池能量低，但是更加穩(wěn)定和容易制造，且其比目前使用的鋰電池更具效率。有關(guān)鈉空氣電池的測試也表明，其實(shí)際儲存能量比鋰空氣電池要高。 液態(tài)金屬電池 由比爾蓋茨支持且在麻省理工學(xué)院成立并啟動，Ambri開發(fā)了一種使用夾在兩層液態(tài)金屬之間的熔鹽電解質(zhì)的電池。液態(tài)金屬電極（一個低密度負(fù)極和一個高密度正極）之間的電荷差異產(chǎn)生電壓。Ambri還獲得了美國能源部先進(jìn)能源研究計(jì)劃署ARPA-E項(xiàng)目690萬美元的資助，旨在開發(fā)針對能源儲存應(yīng)用程序的技術(shù)，使能源系統(tǒng)更加高效。 更多新電池概念 其他電池概念包括鋰-硫，其能量密度是目前鋰電池的3至5倍；綠色技術(shù)的糖動力生物電池，不僅能量密度高，也是下一代電化學(xué)電池發(fā)展的新概念。無論哪種電池技術(shù)能夠成功實(shí)現(xiàn)鋰離子電池，消費(fèi)者都是最終受益者。 文章來源：貿(mào)澤電子 作者簡介：Landa來自德克薩斯州達(dá)拉斯。她擁有電子工程學(xué)士學(xué)位，在電子行業(yè)擁有18年工作經(jīng)驗(yàn)，從業(yè)足跡涵蓋科技初創(chuàng)公司直至《財(cái)富》500強(qiáng)公司。 |
