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充电:电池的发展与未来

2015-06-03 07:57来源:中国能源报作者:约瑟·阿拉克 彼得·塔尔博特关键词:锂电池电容器电动汽车收藏点赞

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人们预测,电池技术将再次迎来飞跃。新的电池模型将能够从家用太阳能和风能装置中获取足够的能量,并有足够的容量将其储存,在合适的时间(通常是夜晚)为一整个家庭提供未来数天所需的电力。

电池如何工作

在电池内部,当化学反应开始时,额外的电子被释放出来,电池即开始放电。额外电子释放的过程,就好像是在铁氧化生锈的过程中,铁与氧气发生反应,将电子释放给氧气,形成铁的氧化物。

标准的电池构造是将两块化学势不同的金属或是化合物用一层多孔绝缘体隔开。化学势即是储存于原子与化学键之间的能量,当电子能够自由地在连接它的外部设备中移动的时候,这些能量能够传递给那些运动的电子。

盐水这样的导电液体常常被用来传输可溶解的离子,在反应过程中,这些离子在溶液中可以从一种金属的表面转移到另一种金属的表面,我们通常称这样的导电液体为电解质。

在放电过程中,失去电子的金属或化合物被称为阳极,得到电子的金属或化合物被称为阴极。在外电路中,电子流从阳极流向阴极,这就是我们用以驱动电力设备的“电流”。

一次的与充电的

产生电流之后,有些电池的状态无法逆转,我们将这种电池称为一次电池。当反应物之一消耗殆尽,这种电池便无法再使用了。

最常见的一次电池是碳锌电池。若电解质为碱性,这种电池能更加持久耐用。这也就是我们通常在超市购买到的碱性电池。

处理一次电池的难度在于,我们不能通过再次充电来回收利用这些电池。在电池大型化的今天,回收利用变得愈发重要,并且频繁地更换电池也不具备商业可行性。

世界上最早的充电电池之一,镍镉电池,同样使用的是碱性电解质。在1989年,镍氢电池发明问世,这种电池拥有比镍镉电池更长的寿命。

这一类电池对于充电过量过热十分敏感,因此充电功率应当控制在一个最大功率之下。不过设计精巧的控制器能够使充电速度加快,我们也就不再需要为了充电而苦等几个小时了。

原标题:充电:电池的发展与未来
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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