又有新突破:锂空气电池即将诞生?

来源:钜大LARGE    2017-04-28    点击量: 140
不久前,日本国家材料科学研究院(NIMS)宣布已经开发出一种新型锂电池,并称这种锂电池的能量密度非常高,他们将这种新型的锂电池成为“锂空气电池”,其但未提及下的能量密度几乎接近锂电池所能承受的极限,并且这种新型的锂离子电池的成本能够得到很好的控制。但是,目前,这种“锂空气电池”仍然只是实验产品。
当今时代形势下,无论是智能手机还是新能源汽车都在追求性能更高的锂电池。日本国家材料科学研究院研发的这种锂电池,其单位体积下的能量密度几乎接近极限,同时成本也能够得到很好的控制。NIMS介绍,“锂空气电池”使用碳纳米管作为空气电极材料,通过电极结构的优化,可以实现很高的能量密度,是普通锂电池的15倍之多。NIMS表示,目前的“锂空气电池”只是试验产品,今后会继续优化设计,进一步提高能量密度。
众所周知,任何一种电池,其续航能力是最重要的衡量指标之一。前不久,一款号称是世界上第一款太阳能充电的手机电池问世——Hybbi,这种电池主要是由锂电池和太阳能组件组成,通过直接置换手机原装电池的方式,这种充电方式能量损耗极低,效率是其他太阳能充电产品的2倍。Hybbi太阳能面板用大猩猩玻璃覆盖,采用激光切割的工艺,厚度小于1mm。阳光直射的情况下,充电速度可达每小时20%的电量。
新技术的出现当然会被应用于对电池的开发上。丰田汽车前不久就宣布,在接下来的4年内将投入3500万美元用于对新能源电池材料的研发。他们认为,人工智能将成为寻找新能源未来材料的关键途径。基于人工智能的计算模型作为一种新的手段,近期已经被应用于对材料科学的研究中。找到全新材料可能要花几十年的时间,不过,通过将人工智能技术融入计算模型中,当然,丰田公司希望把这个进程加快。
美国马里兰大学的工程师受树木结构的启发,对木头进行改造,将其作为锂金属电池负极的特殊结构,以此避免某些关键因素导致的电池故障。他们提出了一种新的设计,将电池中的锂离子存储在木材中用于运输水和养分的天然通道中。这样做出来的电池十分安全,可进行快速的充电和放电。
有人认为,新能源技术的关键是电池。的确,无论是新能源车还是手机等电子产品,乃至新兴的无人机,电池是制约产品性能的最重要因素之一。为了在锂电池生产领域实现突破,无论是电池整体还是电池各个组成部件都是科研人员研发的着力点,新技术、新材料因此不断得到应用。
 
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