鉅大LARGE | 點擊量:1565次 | 2018年09月27日
高新電池技術簡析
據國外媒體報道,本周,真空吸塵器的發明者、英國戴森公司(Dyson)創始人詹姆斯·戴森完成了他首筆對外投資,向固態電池公司Sakti3投資了1500萬美元。Sakti3稱,其固態電池技術有望帶來更便宜和能量密度更大的電池。
戴森投資Sakti3,旨在幫助該公司將其固態電池技術商業化——最終應用于戴森公司的產品中。
但究竟什么是固態電池技術,其它正在開發的,能讓智能手機、電動車和無繩吸塵器擁有更長續航時間的電池技術有那些?下面就對這些技術做一簡要介紹。
固態電池
一個電池是由電極和電解質組成的。一般來說,電極為金屬導體,電解質為某種液體。顧名思義,固態電池使用的是固體電解質。
固態電池消除了任何液體泄漏的問題,并可以小型化。這正是Sakti3正在開發的技術。但該技術還沒有商業化,其棘手之處在于改進生產工藝,而不是發展其理論——其理論已十分完善,但要降低生產成本不是很容易的事。
Sakti3聲稱已制造出能量密度達每公升1.1千瓦時的電池,這一能量密度要比鋰離子電池的高大約50%,但這一數據沒有經過獨立測試。
鋰離子電池
鋰離子電池已廣泛應用于大多數消費電子產品和電動汽車中。該電池的電解質為易燃液體,因此如果該電池受到損壞,可能帶來危險。
鋰離子電池概念早在20世紀70年代就已提出,但直到1991年,索尼和日本旭化成(AsahiKASEI)才推出首個商業化產品。現在,它們可以說無處不在。
很多人在談論鋰離子電池的潛在替代品,但到目前為止,還沒有那種電池能擔任這一角色。生產成本的大幅下降、能量密度的提升以及規模生產效益,意味著它仍然是許多消費電子產品的最佳選擇。
事實上,特斯拉投入了50億美元,正在美國內華達州建造超大鋰離子電池廠Gigafactory,其規模非常大,足以讓其鋰電池的生產下降30%。甚至蘋果,也正在從鋰離子電池廠商那里挖角工程師,以創建自己的研發部門。所以看起來鋰離子電池技術還會興盛一段時間。
鋰硫電池
當太陽能飛機2008年首航時,就使用了鋰硫(li-s)電池。白天時,太陽能飛機上的光伏發電板(photovoltaicpanels)不僅為飛行提供能力,而且為其鋰硫電池充電,以維持晚上飛行所需的動力。SionPower是首批從事鋰硫電池研發的公司之一,該公司2010年獲得美國政府500萬美元的資助,2012年獲得德國化工巨頭巴斯夫5000萬美元的投資。SionPower稱,鋰硫電池的能量密度最終能達到每公升2.6千瓦時。
超級電容器
從技術上來說,超級電容器根本不是電池,而只是高容量電容。超級電容器的優點是可以在幾秒鐘內完成充電,而缺點是不能存儲很大的能量。它們已經被用于低功率設備,如無繩電動螺絲刀,后者可以在90秒內充滿電,但充電一次能安裝的螺絲數相對較少。在某些情況下,這樣的設備可能正是我們所需要的。
氫燃料電池
駕駛一輛氫燃料電池車,感覺與駕駛一輛加滿油的汽油車差不多——但汽車“油箱”里加的是氫氣。在氫燃料電池車中,氫氣不是發生燃燒,而是與氧氣發生化學反應,該反應可以產生離子流。這項技術發明于1838年,但一直沒有投入使用,直到美國特種航天局(NASA)將其用于太空探測器。該技術一直是針對汽車而提出來的,但蘋果等公司已經嘗試將其用在智能手機上。
遠程無線充電
無線充電——把設備放在一個特殊的墊子上給它充電——正變得越來越普遍,而遠程無線充電有可能讓事情發生根本上的改變。
微軟的科學家們一直在努力開發一臺設備,它能發現智能手機,并利用聚焦光束自動地為它們充電。這些設備可以安裝在家庭、辦公室和咖啡館等場所,從理論上講,你可能再也不需要自己動手為你的手機充電。