钜大LARGE | 点击量:2440次 | 2019年04月01日
科学家发明了一款超长续航能力的电池
1991年,索尼推出首款商用锂电池,锂电池沿用至今并称为主流的电子设备电池技术。由于锂离子是最轻的碱金属元素,拥有着更小、更轻、能量密度更高的特性,所以迅速取代了镍电池。
锂电池构成物质中有磷酸铁、锰、石墨、钛酸盐等其他金属和非金属材料,但要靠着“锂离子”这个元素在正、负极中的嵌入与脱出,才可实现电能与化学能的相互转化,最终完成充放电过程。
从1991到2017年,电池技术并非没有进步,只是发展缓慢。目前锂离子电池在能量密度、高低温特性、倍率性能上,都远远高于铅酸、镍氢电池,但还是难以满足快速增长的电子产品、电动汽车等的需求。
新技术电池
镍氢电池这款超级电池充电一次只要3-5分钟,寿命为5-8年。在油电混合大巴车上时,每当车辆刹车,超级电池可以回收能源,也就是可以自动完成充电。据估算,使用超级电池后,一辆油电混合大巴车的节油率可以达到40%左右。
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%
镁充电电池,镁的成本比锂低了96%,续航时间更长,但可充电电池遇到了同样的困难,在充电放电、放电充电的过程中,镁的充电性能会快速退化。
锂硫电池在1C的电流密度(恒流放电1小时后结束放电时的电流值)下进行1500次循环测试之后,这种锂硫电池仍可保持高达900mAh/g的充电容量。
固态锂电池、新型液流电池、液态金属电池、叶片绿色电池、快充石墨烯电池、充不坏的纳米线电池、可食用的盐水电池,为何它们都不能派上用场,大部分都是技术不成熟带来的缺陷。
乌克兰科学家VladislavKiselev(弗拉基斯拉夫·基谢廖夫)发明了一款超长续航能力的电池,可为了智能手机、汽车供电12年之久,期间无需充电。
Kiselev是基辅(乌克兰首都)生物有机化学及石油化工研究院的高级研究员,他在2016Sikorsky挑战赛展示了这个迷人的电池模型。这个火柴盒大小的设备已经持续供电1年4个月,期间没充电,还能继续供电11年。最神奇的地方在于这电池不仅能“存电”,还能“产电”。
它利用“氚”元素的放电子特性,以“氚”(同位素符号:T或3H)为基料的核能电池。
“氚”是化学元素“氢”的一种同位素,因此NanoTritium也可被称为是一款同位素电池,其能量来源于“氚”衰变过程。
其实早在2012年,美国公司CityLabs也利用的“氚”元素的特性研发电池。他们借助具有放射性的同位素原子氢,不过他们用的是覆盖氚的太阳能电池。
甚至前今年,国外媒体报道,中国内地某电商网站出售号称20年不断电、不充电的民用“核电池”,名为“NanoTritium”,每片预计价格高达6980人民币。这相对日常使用的电池,堪称天价了!
Kiselev选择的是加强的电气化学电池,在能效上是CityLabs的1000倍。CityLabs的纳米氚电池为医用植入材料、各类传感器等低功率设备供电,而Kiselev的电池则能够为大型的电子设备、汽车供电。
这种“氚”元素虽然具有放射性,但是,可以放心的是这种放射性物质对人体无害,手表的辐射光来源就是氚,由于氚的β衰变只会放出高速移动的电子,不会穿透人体,只有大量吸入才会对人体有害。
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