侵权投诉
搜索
热门搜索:
订阅
纠错
加入自媒体

铝空气电池显身手 锂电挑战大容量

2014-07-12 00:01
夜隼008
关注

  正负极求稳定

  电解液虽然不提供任何能量,并且占的分量还不小,但是锂电池里绝少不了它。那么,以石墨为主的负极材料为什么也不能少呢?石墨就是做铅笔芯的材料,也不负责提供电子。刘润说,这是为了保证充电的时候不出问题。

  充电时,锂离子从正极跳入电解液,游回负极,在那里得到电子变成锂原子聚集起来,准备下一次放电。但是,锂本身是电子的良好导体,后来的锂离子可能还没到达负极,就从已经变身为锂原子的前辈那里得到了电子。这样,锂原子就可能像杂草一样在电池里面疯长,并出现晶体。这个过程就叫做“析晶”。野蛮生长的锂晶体最终会刺穿隔膜,使电池短路报废。

  为了解决这个麻烦,科学家用石墨制成负极材料,利用其表面的空隙,就像一个个小房间,让锂原子安稳地待在里面,彼此不发生作用。这样一来,锂原子安分了,但是电池的能量密度就又下降了。

  类似的道理也适用于电池的正极,为了维持电池的稳定有序,正极材料也经过特殊设计,充电的时候不是所有的锂离子都会游回负极,大约有近一半的锂离子会留下来,这也削弱了电池的能量密度。

  大容量存挑战

  客观地看,锂电池体积小、分量轻、寿命长、成本低,又安全、又环保,较短的充电时间就能换来较长的使用时间……已经是人类目前找到的极为优质的电池。但是,科学家总是精益求精。刘润说,改良的关键,是寻找更优质的正极和负极材料,来提升电池的能量密度。

  负极材料可能的替代品有锂硅合金等,其能量密度比石墨高近十倍。找到更稳定的正极材料则显得更加重要。现在人们主要用的是钴酸锂,这种材料很昂贵,而稳定性和能量密度则不尽如人意。科学家正在研究是否有可能用铁基或锰基的氧化物来代替它。

  在可预见的未来,我们有可能获得更大容量的电池吗?科学家还是围绕锂来下功夫。因为锂参与反应的电子比例高,金属锂自身的能量密度大。锂硫电池和锂空气电池都存在理论上的可能性,它们是电池,却可以提供像汽油燃料一样丰沛的能量。不过,实际的开发推广仍然面对诸多挑战。

  看来,对电动车感兴趣的你,还是需要暂时接受跑上一阵子就要充电的现实。纽约的科学家最近有一项新发明,把太阳能充电板做成窨井盖的模样,让电动车随时可以停在路面上充电。对于特斯拉来说,这可是个好消息,不是吗。 

  (本文综合浙江日报、浙江在线等报道。)

<上一页  1  2  3  4  
声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

发表评论

0条评论,0人参与

请输入评论内容...

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码:

粤公网安备 44030502002758号