超越锂离子电池:未来的电池概念

移动技术取决于电池的可用性来支持它。这是我们大多数人都非常清楚的,因为我们每天晚上都在充电我们的移动设备。锂电(Li)是目前移动设备的主力和标准,与以往的商用电池化学相比,具有重量轻,性价比高,可充电的特点,能够提供更高的能量密度。虽然在1970年代开发的锂离子电池技术不幸地接近其理论极限,但其跟上移动技术进步步伐的能力的滞后不仅仅是我们的夜间充电仪式,也是由最新的产品介绍,以规避问题,并提供改进的运行时间,包括无线充电和手机电池的情况下。自从一开始,寻找更好的电池正在进行,但现在迫在眉睫,电池的限制不仅限于消费电子产品,而且还涉及电动汽车行业和相关的清洁能源倡议。2013年11月,美国能源部甚至启动了1.2亿美元的努力,在五年内发展改变游戏规则的电池技术,将电池寿命延长5倍于今天的能力。推动产生了一系列的活动,这里有一些未来的电池概念,你会听到越来越多的关于。能源部甚至还花费了1.2亿美元的努力,在五年内发展改变游戏规则的电池技术,将电池寿命延长5倍于现在的能力。推动产生了一系列的活动,这里有一些未来的电池概念,你会听到越来越多的关于。能源部甚至还花费了1.2亿美元的努力,在五年内发展改变游戏规则的电池技术,将电池寿命延长5倍于现在的能力。推动产生了一系列的活动,这里有一些未来的电池概念,你会听到越来越多的关于。

锡纳米晶体锂离子电池

电池通过共享一个载体电子将化学能转换成电能。今天的锂离子电池通过从负极(阳极)向正极(阴极)发送锂离子,并在充电过程中反向发电。电极通常由钴,石墨,锰或镍制成,并且不吸收所有的Li离子。锡是一种比较理想的电极,但是吸收离子时,锡晶体可能会变大三倍,而当释放离子时,锡晶体会缩小,就像海绵一样。为了应对体积变化,苏黎世联邦理工大学无机化学实验室和Empa的科学家正在开发一种微小的锡晶体制成的纳米材料,可以有效地吸收和释放锂离子,从而使电池的能量倍增。

金属空气电池

金属 - 空气类别中的电池的金属电极与空气中的氧气而不是液体反应产生电流。电极最有前途的材料似乎是锂和钠,但铝和锌也被研究。事实上,锌空气电池,例如Renata的ZA675DP6已经在市场上用于助听器。
尽管锂空气电池的发展还处于起步阶段,但是技术仍然是最有前途的,比锂离子电池高5至10倍的理论比能量,对电动车行业尤其具有吸引力。锂空气电池的高比能量转换为1000英里的范围,而锂离子电池的现有平均值为125英里。
钠空气电池比锂空气具有更低的理论能量容量,但更稳定,更易于制造,而且比今天的锂离子电池效率更高。钠 - 空气电池的测试也表明,它们可能比锂空气具有更高的实际储能容量。

液态金属电池

麻省理工创立,比尔 - 盖茨(Bill-Gates)支持创业,Ambri开发了一种使用夹在两层液态金属之间的熔盐电解质的电池。液态金属电极(一个低密度负极和另一个高密度正极)之间的组成差异产生一个电压。Ambri还获得了美国能源部高风险早期ARPA-E项目的6.9百万美元赠款,目标是将技术应用于电网中的存储应用,从而提高能源系统的效率。

更多新的电池概念

其他新型电池概念包括Li-sulpher,其能量密度是当今锂离子电池的3至5倍,以及除了高能量密度之外还提供绿色技术的糖电生物电池在许多新电池概念用于下一代电化学电池的开发。看看哪种电池技术能够成功实现锂离子电池的竞赛,但无论如何,消费者一定会受益。

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