未来锂电池可改进的六方面技术大解析

网友投稿 360 2023-12-16


锂电池在发生短路、过热情况下,非常容易失控爆炸,这也是为何我们倡导用户使用原装电池、充电器、数据线,防止锂电池短路  智能手机在近年来获得了长足的发展,更强大的处理器、显卡、超清甚至柔性屏幕,都是令人印象深刻的。

未来锂电池可改进的六方面技术大解析

但是,电池技术的突破却是缓慢的,至今我们仍然不得不忍受一天左右的续航力虽然我们一直都在关注新型材质电池的发展,但实际上,最有可能在近期实现突破的仍是锂电池技术下面,我们就来看看下一代电池技术的发展情况  什么是锂电池?  锂电池是使用锂金属或离合金为负极材料、非水电解质溶液电池,相对此前的镍氢电池拥有更大容量、更好稳定性及反复可充放特性,经过多年发展已经颇为成熟,几乎目前所有的消费级锂电池都由阳极石墨制成。

至于缺点,通过经常起火、爆炸的新闻报道,我们也已经了解,锂电池在发生短路、过热情况下,非常容易失控爆炸,这也是为何我们倡导用户使用原装电池、充电器、数据线,防止锂电池短路  未来的改进形式  锂电池的改进形式是多样化的,但方向基本上确立在更好的安全性、充电速度、灵活形态及性能等方面,下面来看看几种有望获得突破进展的新技术。

  1.不易燃的组件  首先,锂电池的安全性是人们最想解决的问题,科学家们发现一种名为PFPE的有机溶剂更加稳定,能够减少结晶对电极的影响,提升安全性并延长电池寿命虽然这种技术仍要一些时间来测试,但预计很快不易燃的锂电池就会上市。

  2.更快的充电速度  Nangyang科技大学的研发小组已经开发出一种新型锂电池,思路和其他技术不太相同,并非提升容量,而是充电时间在短短两分钟内,可以迅速充满70%的电量,并且充电次数超过10000次。

这种技术使用了二氧化钛元素而非石墨作为阳极材质,同时高通公司也通过更好的控制芯片来实现更稳定的充电效果这种技术的特点是成本低廉,十分适合移动产品及电子汽车行业  3.锂阳极  斯坦福大学的科学家们近日发表了一篇论文,发现超薄碳团簇可以允许锂金属作为阳极,电量提升是目前石墨阳极的10倍。

不过,目前其效率仅能达到96%,进入大众电子消费市场尚需时日  4.柔性锂电池  我们都十分期待完全柔性的电子设备出现,但即便柔性屏幕已经获得了不小的进展,但电池仍是一个问题LG最近展示了一款可完全卷曲的OLED屏幕,屏幕、电路及电池也是可弯曲的,这是我们看到最接近科幻电影中的柔性电子设备。

  另外,一家我国公司也在近日宣布开始生产柔性陶瓷聚合锂电池,拥有极为安全的特性虽然电池容量可能不太理想,但非常适合可穿戴设备,有望在今年于市场中推出  5.锂硫及锂空气电池  另外两个极具前途的新类型锂电池,则是锂硫及锂空气电池。

前者的特性是不要高挥发性溶剂,大大减少了起火隐患,即便是遭受较大冲击;后者从理论上拥有更高的能量密度,适合电力汽车等产品,但面对的挑战是要新型的电极及电解质从目前来看,锂硫电池具有大容量、低成本、高安全性的优势,极有可能率先成为主流。

  6.超级电容  超级电容是一种不同于传统锂结构的电池技术,能够实现大容量以及超高速的充电形式,但重要障碍是电容通常无法储存能量我国清华大学、美国德克萨斯大学、新加坡国立大学都在研发不同储存材质的超级电容电池,包括碳纳米流体、石墨烯等等,不过这些技术还存在笨重、高能量聚集稳定性等隐患,短时间很难在消费市场中普及。

  7.镁电池  镁也是一个有望被应用在电池领域的金属元素,镁离子能够携带两倍于锂离子的能量,同时拥有更短的充电时间和稳定的性能镁电池在几年前已经完成了商业化应用,所以相对其他新型电池材质来说,有望更快出现在消费领域。

  总结  以上新型电池技术都尚处研发阶段,但可以肯定的是,基于锂电池的改进技术更加有望率先登陆市场,我们有望在几年内使用到充电速度更快、更加耐用和安全的锂电池而超级电容、镁电池等完全不同的电池类型,则尚需时日完善,一旦成功,电子设备的下一次革命便会到来。

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