中國儲能網(wǎng)訊:5項最先進的電池技術(shù),亞胺化鋰電池,鋰離子電池,鋰空氣電池,鎂離子電池,鈉離子電池,有的明年進入市場,有的初露端倪。
亞胺化鋰電池可以使筆記本電腦或手機電池充電周期翻番,從350個周期增加到800個以上。
更好的電池技術(shù)是最好的途徑,可以使社會擺脫化石燃料,采用更可持續(xù)的能源。
智能手機、電動汽車和太陽能電池板有什么共同點?它們都需要越來越多的電池供電,使我們的家庭、工作和車輛保持運行。鋰離子電池仍是“優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)”,但研究人員正在搜尋整個元素周期表,尋找新的元素組合,使傳導(dǎo)和存儲電子能夠有更聰明的方法。而且,他們找到的越早,社會就可以更快地擺脫化石燃料,使用更可持續(xù)的能源。
“結(jié)合新材料、新的設(shè)計理念、新的生產(chǎn)和制造方法,我相信我們可以做得到,”伊斯帖?塔克奇姆(Esther Takeuchim)說,他是紐約州立大學(xué)水牛城分校(SUNY Buffalo)先進動力系統(tǒng)教授。 這里考察了5項新的電池技術(shù),有的準(zhǔn)備在明年進入市場,有的只是初露端倪。來源:紐約州立大學(xué)
亞胺化鋰電池
萊頓能源公司(Leyden Energy)的諾姆?克戴姆(Noam Kedem)上月初參加拉斯維加斯(Las Vegas)舉行的消費電子展(Consumer Electronics Show),他感觸很深的事實是,幾乎沒有人在下午3點后打手機,“每個人都在從一個充電器跑到另一個充電器,”克戴姆說。 為了滿足更多的電力和更長的使用壽命,加利福尼亞州(Calif.)弗里蒙特(Fremont)的萊頓公司在采用一種獨特的電解質(zhì)鹽溶液,還有現(xiàn)有的鋰離子電池技術(shù)??舜髂氛f,可以使筆記本電腦或手機電池充電周期數(shù)量翻番,從350個周期增加到800個以上??舜髂氛f,他們的電池也可以運行在140華氏度以上,不會生產(chǎn)氫氟酸(hydrofluoric acid),也不會出現(xiàn)膨脹,可能出現(xiàn)膨脹,是因為電池會發(fā)熱,因為它們會運行多個應(yīng)用程序。 加拿大博士電池公司(Dr. Battery)零售商已開始銷售萊頓公司的第一款可充電電池,公司今年開始大規(guī)模生產(chǎn)平板電腦和手機電池??舜髂氛f,這家公司正在測試原型電動汽車電池,使用的是相同的電解質(zhì)平臺。來源:萊頓能源公司
鈉離子電池
匹茲堡的阿奎昂能源公司(Aquion Energy)押寶投資一些簡單、無毒的材料,用于他們的并網(wǎng)存儲電池系統(tǒng)?!斑@是用鹽水、棉花、木炭和污垢制成,實際上是鋰錳氧化物(lithium manganese oxide),”阿奎昂公司業(yè)務(wù)發(fā)展副總裁特德?威利(Ted Wiley)說。“我們制作所采用的一切都很便宜,而且會一直很便宜?!?阿奎昂公司正在制造航運集裝箱大小的存儲電池,供給太陽能、風(fēng)能和其他可再生能源生產(chǎn)商,他們需要存儲所生產(chǎn)的電力,再出售給電網(wǎng)。這是一種混合動力電池,使用食品防腐劑,硫酸鈉(sodium sulfate),所依賴的研究來自卡內(nèi)基?梅隆大學(xué)(Carnegie Mellon University)工程學(xué)院。這一簡單廉價的概念,也應(yīng)努力擴大偏遠地區(qū)的柴油發(fā)電機組,威利說,也可以支持家庭和企業(yè)供電。 來源:阿奎昂能源公司
固態(tài)鋰離子電池
對于電動汽車而言,載重、行程和安全性是備受關(guān)注的大問題。一種想法是利用固態(tài)技術(shù),不需要液體電解液用于鋰離子燃料電池?!斑@使我們的電池具有更高的能量密度,也可能顯著降低系統(tǒng)的復(fù)雜性,”安瑪麗?沙斯特里(Ann Marie Sastry)說,他是安阿伯(Ann Arbor)的薩克提3公司(Sakti3)首席執(zhí)行官。 這家公司的電池組可存儲更多電力,采用更小的體積,沙斯特里說,他是密歇根大學(xué)(University of Michigan)材料科學(xué)與工程教授。這里沒有易燃材料,這東西最近困擾了雪佛蘭?福特的電池。通用汽車公司和科斯拉風(fēng)險投資公司(Khosla Ventures)支持薩克提3公司的研究和開發(fā)工作。 與此同時,在日本,豐田公司最近發(fā)布了它自己的固態(tài)電池,具有600英里行程,準(zhǔn)備在2015年前后的某個時候推出。來源:密歇根大學(xué)
鋰空氣電池
一位材料科學(xué)家說,鋰空氣電池具有“超越一切電池”的能量密度。鋰空氣電池不同于鋰離子電池,因為它們使用碳做正極,而不是使用金屬氧化物。碳重量更輕,與周圍空氣中的氧氣反應(yīng),產(chǎn)生電流。雖然它有望達到1000英里的行程,而不是僅是125英里的電動汽車,但是,鋰空氣電池也被證明是不穩(wěn)定的。 最大的問題是,鋰接觸潮濕空氣會起火。但是,本月,IBM的研究人員在加利福尼亞州和瑞士都報道,他們已經(jīng)解決了電池電化學(xué)的關(guān)鍵問題,因為找到了不同種類的電解質(zhì)溶液。 IBM公司希望,到2013年有一塊原型鋰空氣電池。一些新創(chuàng)公司像伯克利(Berkeley)的聚加公司(PolyPlus),也在追逐這項“圣杯”電池技術(shù)。批評者說,鋰空氣的研究已經(jīng)進行了二十年,一直沒有取得圓滿成功。來源:IBM公司
鎂離子電池
一些研究人員正在設(shè)法超越鋰。美國能源部高級研究計劃局能源署(ARPA-E:Advanced Research Projects Agency for Energy)資助高風(fēng)險、高回報的技術(shù),比如鎂離子電池(magnesium ion battery),開發(fā)者是佩里昂技術(shù)公司(Pellion Technologies),是麻省理工學(xué)院(MIT)的校辦企業(yè)。佩里昂公司說,它的電池能量密度兩倍于現(xiàn)有的鋰離子電池,可用于消費電子產(chǎn)品和電動汽車。同時,豐田公司研究人員在密歇根州(Michigan)說,他們正在開發(fā)自己的鎂電池,用于電動汽車,單次充電行駛里程兩倍于目前的電池,但2020年前不要指望用上它。這一競賽正在進行。 來源:麻省理工學(xué)院