钜大LARGE | 点击量：356次 | 2023年07月14日
锂和超级电容能解决我们的困境吗?
电池可能最终结束我们对化石燃料的依赖，但它们也有潜在的环境成本。我们的下一个挑战是找到方法，使电池和储存在电池里的能量一样清洁。
绿色大困境
我们正在加速向更清洁的电力转变，现在有很多令人兴奋的事情。但是，如果我们要真正实现向电力未来的飞跃，有一个重要的障碍需要克服：我们需要真正清洁的电池。虽然储能技术突飞猛进，但要减少电池对环境的负面影响，还有一段路要走。然而，创新型公司已经在采取措施解决这个重要的问题，…
锂是我们要找的吗？
锂电池目前是电动汽车、手机、平板电脑和笔记本电脑制造商的首选能源存储解决方案。很容易看出原因：它们是高效的充电器，易于处理，比碱性电池有更高的能量密度。投资者称之为“白金”，锂的需求在2016年至2018年之间翻了一番，因为电池制造商试图获得这种银白色碱金属。尽管地球上有4300万吨(3900万公吨)的物质，但其中只有三分之一是可以开采的；其中87%是在盐水中发现的，大部分位于南美洲的所谓“锂三角”。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
锂的生产过程，或者更具体地说，碳酸锂的生产过程，包括在盐滩上钻孔，并将含盐、富含矿物质的卤水抽到地表。这样的卤水就会被蒸发，产生的盐类会被过滤，这样碳酸锂就可以被提取出来了。虽然这是一个非常简单的过程，但它需要大量的水，而且耗时18到24个月。
奥迪测试用电动汽车的锂离子电池驱动的工厂车辆。在回收电池后，它们可以继续以合理和可持续的方式使用。
奥迪(Audi)是那些想让锂电池生产更快、更环保的公司之一。例如，在电池生命周期结束时，有价值的元素可以在新产品中被提取和重复使用；在某些情况下，整个锂电池有可能被重新用于第二次使用，为运输和工厂车辆提供动力。考虑到这一点，回收退役电池已成为奥迪的一个主要重点。
这些电池的能量密度也有增加的余地--因此减小了电池的体积，减少了实际需要多少锂--同时也减少了钴等稀有金属和昂贵部件的使用。
日本原子能机构Rokkasho聚变研究所的TsuyoshiHoshino最近在“淡化”杂志上提出了另一个想法--利用透析从海水中回收锂的方法。该系统使用一种只有锂离子才能通过的特殊膜。虽然还没有准备好商业化，霍希诺说他的渗透技术“显示出良好的能源效率和易于扩展。”
石墨烯超级电容器真的超级吗？
在锂生产不断完善的同时，专家们也在大力提倡石墨烯超级电容器等替代产品。尽管它们听起来像是属于宇宙飞船，但它们可能有助于解决地球的能源困境。超级电容器不是将电能作为化学等电位的碱性或锂电池储存在一个中性电场中，类似于静电在气球表面的聚集方式。
添加‘神奇材料’石墨烯创造了超级电容器，是强大和轻。尽管还为时尚早，但到2022年，石墨烯电池市场预计将达到1.15亿美元，中国和西班牙公司使用超级电容器为从笔记本电脑到电动摩托车的各种产品提供动力。
然而，这一切都有一个很大的问题。超级电容器--即使是石墨烯--也不能维持很长时间。想象一下，当你的手机电池骤降时，它是多么烦人，然后想象一下，当你在离充电站数英里的汽车里时，这该多糟糕呀！
今天，奥迪电子加速器已经在布鲁塞尔的碳中性工厂生产。我们能把干净的电储存在同样干净的电池里吗？
一种既实用又环保的电池看起来像是圣杯，但在荷兰的德尔夫特，AquaBells的一群创新者相信他们已经找到了。蓝色电池储存能量--你猜到了--水，可以用100%的可持续方式储存荷兰生产的所有生态电力。那么它是如何工作的呢？
通过盐水的电流将其分解成浓缩的盐水和淡水--一种称为电渗析的过程--同时储存能量。在第二排放阶段，这个过程被逆转，这两种水结合在一起，释放收集到的能量，然后通过特殊的膜堆将收集到的能量转换成电流。
这是一种简单、安全的技术，它有潜力储存大量电能，以便在需要时使用--例如，确保一个城市的电网总有足够的能量来满足需求。虽然在代尔夫特的建设目前规模相对较小，水电池主管大卫韦尔马斯(DavidVermaas)有很大的计划；他想把他的蓝色电池推广到咸水和淡水交汇的地方，比如荷兰水道。能源潜力巨大。
锂电池目前为储存能源提供了最实用的解决方案，并将继续是为新一代电动汽车提供动力的组成部分。但是，在未来十年左右的时间里，你可能会发现自己从蓝色电池支持的电网中重新充电。随着精益求精，预计它们将提供一个真正的替代方案，将改变我们与可再生能源的关系。无论是发电、储存，还是电动汽车的动力，人们都希望有一天，能源之旅的每一个阶段都将是百分之百的绿色。
