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德美在高性能電池研發(fā)領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)激烈

作者: 來源:科技部 發(fā)布時(shí)間:2011-12-15 瀏覽:

    能量密度高、充放電次數(shù)多、使用壽命長的高性能電池是發(fā)展電動(dòng)汽車和高性能通信電子設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù),據(jù)德國《世界報(bào)》報(bào)道,德美兩國在高性能電池研發(fā)領(lǐng)域激烈競(jìng)爭(zhēng),力求盡快突破關(guān)鍵技術(shù)瓶頸,搶占技術(shù)制高點(diǎn),已取得多項(xiàng)極具應(yīng)用前景的研究成果。
 
    美國西北大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種新型電池,能量密度可以達(dá)到目前鋰離子電池的10倍,其關(guān)鍵技術(shù)是開發(fā)出用碳硅材料結(jié)合制成新型電極材料,實(shí)現(xiàn)快速充電的技術(shù)并和高密度能量儲(chǔ)存。但目前主要問題是,電池的儲(chǔ)存電能的能力下降較快,經(jīng)過150次充放電后,即下降50%。
 
    德國明斯特大學(xué)的研究人員開發(fā)出一種鋰-空氣電池,原理是在電池中通過鋰與氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能,其優(yōu)點(diǎn)是通過用薄膜電極替代占目前所用鋰離子電池大部分重量的碳-金屬柵格電極,使電池重量大大降低。但目前的問題是,此種電池中氧與鋰發(fā)生反應(yīng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生易爆化合物,安全和可靠性尚待提高。

    德國卡爾魯厄技術(shù)研究所(KIT)研發(fā)出一種新型電池示范裝置,其原理是利用氟與金屬反應(yīng)產(chǎn)生電能,其優(yōu)點(diǎn)是重量輕、使用壽命長,生產(chǎn)工藝簡單,特別是可以替代價(jià)格不斷上漲的鋰材料。

    美國伯克利勞倫斯國家實(shí)驗(yàn)室,用硅材料開發(fā)出一種電池陽極,其吸附鋰離子的能力是目前所用石墨電極的8倍。但尚待解決的問題是,這種電極在充電過程中體積膨脹較大,影響電極使用壽命。為解決這一問題,伯克利勞倫斯國家實(shí)驗(yàn)室科研人員已研發(fā)出一種具有導(dǎo)電能力的聚合物,具有很高的鋰離子吸附能力,但膨脹率較低,適應(yīng)電池實(shí)際使用條件。美國克萊姆森大學(xué)和佐治亞理工學(xué)院則正在利用海藻類材料研發(fā)具有類系功能的新型電極材料。

 

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