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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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现在,像是手机和笔记本电脑中的应用,一直追寻的目标就是在尽可能小的空间里储存尽可能多的能量。随着单位体积内能量的提高,突然放电的危险性也在上升,但是我们也能够找到一些应对之法。比如对于手机电池,因为它比较小巧,所以我们可以通过在电池中加入限流器来提高它的安全性。

不过随着越来越多的大型电池投入应用,人们会愈发关注这些体积巨大、单元众多的大型电池的安全问题。

第一次飞跃:锂离子电池

时至今日,绝大多数的新技术都要求电池具有更加紧凑的设计、更加充沛的电力、更好的安全性,还需要电池能够充电再利用。

1980年,美国物理学教授约翰˙古迪纳夫发明了一种新型的锂电池。在这种锂电池中,锂能够在电池中以锂离子的形式,穿梭于两个电极之间。

锂是周期表中最轻的元素之一,同时拥有着极强的电化学势,这两点优势使得它能够以最小的体积提供最高的电压。

而这一点正是锂离子电池的基础。在这种新电池中,锂和过渡金属(比如钴、镍、锰以及铁)与氧的化合物作为阴极。在外加电压之后,再次充电开始,带正电的锂离子从阴极迁移到石墨材料制成的阳极,重新变为金属锂。

因为金属锂有着极强的电化学推动力,所以金属锂极容易被氧化,它会迁移至阴极并再次成为锂离子,将外层电子交给过渡金属离子(比如钴离子)。在这一循环中的电子移动为我们提供了我们所需的电流。

第二次飞跃:纳米技术

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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