写于 2018-11-05 09:10:00| 亚洲城老虎机| 经济
72 x 018米或04立方米,比铅酸轻,但占用更多空间这些值相当于100Wh / kg和50Wh / l,低于锂钴氧化物电池(150-250Wh)的报告值/ kg和250-360Wh / l),但在与更安全和更长寿命的锂钛酸盐(90Wh / kg)和磷酸铁锂(80至120Wh / kg)相关的范围内未来的电池技术可能会进一步提高这些数量世界各地的实验室正在努力提高锂基电池的比能量,寿命和安全性主要研究领域包括改变阴极成分,例如使用不同比例的锂 - 磷酸铁锂或锂 - 锰 - 钴。材料的化学结构可以极大地影响性能改变电解质,例如使用有机或离子液体,可以改善比能量,尽管它们可能成本过高并且需要更加可控制造,例如在无尘或湿度控制下控制/限制环境以纳米碳类似物(石墨烯和碳纳米管)或纳米颗粒的形式使用纳米材料可以改善阴极和阳极在阳极中,高导电性和强石墨烯或碳纳米管可以取代目前的材料石墨或混合活化多孔碳和石墨石墨烯和碳纳米管比活性炭和石墨具有更高的表面积,更高的导电性和更高的机械稳定性大多数阳极和阴极的确切成分目前是商业秘密,但商业生产碳纳米管的水平暗示大多数手机和笔记本电池目前都有碳纳米管作为其电极的一部分基于实验室的电池已显示出令人难以置信的存储容量,特别是对于特定能量(Wh / kg)但通常材料昂贵或工艺难以处理扩大到工业水平随着材料成本的进一步降低和进一步降低简化合成,毫无疑问纳米材料的应用将继续提高锂基电池的容量,寿命和安全性锂硫电池和锂空气电池是替代设计,具有类似于锂离子运动的基本原理理论容量要高得多的电极在这两种情况下,阳极都是薄的锂条,而阴极是Li-O 2与Li-air中的空气接触,Li-S电池中的活性硫预计最大容量为320Wh / kg Li -i,Li-S为500Wh / kg,Li-air为1,000Wh / kg特定能量与阳极和阴极上锂的重量更轻(取代石墨/碳和过渡金属氧化物)和高氧化还原电位有关电极之间这些电池中的阳极是锂金属,住宅规模20kWh电池组所需的大量锂(Li-air为18kg,Li-S为36kg)可能会限制它们的使用在短期到中期的锂装置锂的原子序数为3,位于元素周期表的第1行正下方是钠(Na,原子序数11)Na离子电池被认为是锂离子电池的可行替代品,主要是由于钠的相对丰富,阴极由钠 - 铁 - 磷酸盐等钠金属氧化物组成,而阳极是多孔碳由于Na离子的大小,石墨不能用于阳极,碳纳米材料是被研究作为阳极材料另外钠的质量大于Li,因此每单位质量和体积的电荷容量通常较低镁在第2行的元素周期表中位于钠的右侧(Mg,原子序数12),其中这意味着它可以溶液形式存在于Mg 2+中(与Li 15和Na 15相比)Na的电荷加倍,Mg能够产生两倍于相同体积的电能。镁离子电池由Mg银阳极组成和Mg-金属氧化物阴极,并具有pred最大比能量为400Wh / kg目前的研究瓶颈是Mg²⁺上的双重电荷使其在通过电解质时更加缓慢,从而减慢了充电速率。一个流动电池由两个充满电解质的储罐组成。质子交换膜,允许电子和氢离子流动,但限制储存罐中电解质的混合 这些例子包括钒 - 钒与硫酸盐或溴化物,锌 - 溴和溴 - 氢钒液流电池具有非常长的使用寿命,系统非常稳定它们几乎可以无限期升级,但需要泵来循环电解液在储罐周围这使得它们不动的钒液流电池的比能量在10-20Wh / kg范围内,能量密度为15-25Wh / l这意味着为了给20kWh家庭供电,你需要一个质量为900-1800Kg的电池。钒流动电池更可靠,但质量更高,更适合大型应用,如小型发电厂,而非住宅用途短期内,锂离子电池可能会继续使用,这将占用08-133m³改进,甚至可能达到320Wh / kg未来技术能够提供更高的比能量和/或能量密度,