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锂以外的电池发展

图片致谢:Fishman64 / shutterstock.com

目前工程行业的重点是确保地球的可持续未来。人们普遍认为,这一未来意味着更新现有技术,如汽车,以纯电力驱动。未来最大的障碍是如何储存这些电能,以便在路上使用。对传统的可充电电池进行优化是目前研究的一个重要领域。

目前,大多数可充电电池使用锂离子电池,锂离子电池最早是在20世纪90年代初开发的。这些电池彻底改变了消费电子产品,从手机到笔记本电脑无所不包。这一领域的飞跃意味着锂电池的效率每年提高5-10%,从而出现了一种可行的电动汽车。

然而,随着这种类型电池的结构优化达到极限,以及储能需求的增长,需要对电池技术进行更多的研究,以满足消费者的需求。然而,电池研究是极其困难的。要了解这一点,了解当前的设计或传统锂电池非常重要。

传统的锂电池由一个电池构成,由两个电极夹在电解液中组成。当电极连接时,电化学过程开始。锂离子和电子在阳极中分离,正极锂离子移动到阴极并再次与锂离子结合。对于可充电电池,此过程相反。锂之所以是这个过程中最好的材料,是因为它非常活泼,是最轻的金属。这意味着电池可以更轻,并且化学并发症最少。

为了改进这种电池结构,研究人员正在试验不同的电极和电解液材料,以产生尽可能大的电位差,从而制造出更好的电池。欧洲杯足球竞彩

电解质通常由液体制成,因为电子在液体中自由流动比在固体材料中自由流动容易得多。作为欧洲最著名的纳米技术研发中心之一,IMEC一直在探索一种基于纳米多孔氧化物与其他离子化合物混合的新型材料,作为一种潜在的电解质材料。IMEC电池研究负责人Philippe Vereecken表示,这种令人难以置信的发展意味着,这种纳米工程固体“相当于折叠成玻璃的奥运会游泳池”。这一特性意味着该材料具有与传统液体电解质相同的导电性。

另一方面,电极通常是由压缩粉末制成的。Vereecken的团队希望固体电解质也可以由粉末制成,以确保最大限度的接触,因此承诺“存储比目前技术允许的更多的能量”。

有许多研究领域。其中一个理论是将固体电解质与由更细颗粒制成的更大电极结合起来,以制造具有更大能量密度的电池。另一个想法是用硅代替目前的石墨阳极,硅的容量大约是每克电极锂离子容量的10倍。不幸的是,硅阳极在充满锂离子时会膨胀到其尺寸的三倍,因此会引起一些尺欧洲杯猜球平台寸问题。

电池研究既复杂又费时。为了克服目前的行业障碍,确保一个更清洁、电力的未来,需要全球的努力。

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    罗宾逊,伊莎贝尔。(2018年12月21日)。锂以外的电池发展。AZoM。于2021年9月26日从//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=17392检索。

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    罗宾逊,伊莎贝尔。“锂以外的电池发展”。亚速姆.2021年9月26日。< //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=17392 >。

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    罗宾逊,伊莎贝尔。“锂以外的电池发展”。亚速姆。//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=17392. (查阅日期:2021年9月26日)。

  • 哈佛

    罗宾逊,伊莎贝尔。2018。锂以外的电池发展.viewed September 26, //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=17392。

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