新概念電池層出不窮
由于電動(dòng)車(chē)受制于續(xù)航里程短、充電難、**性擔(dān)憂等困境，傳統(tǒng)的鋰電池也難逃無(wú)盡的詬病?，F(xiàn)有技術(shù)短時(shí)間內(nèi)得不到突破的情況下，眾多頂著優(yōu)異性能光環(huán)的新型電池，自然受到了更多的關(guān)注。
新概念電池層出不窮,新概念電池即為在電池材料、結(jié)構(gòu)以及技術(shù)上做出改進(jìn)，使電池在某些方面的性能得到突破的新型電池。新概念電池的出現(xiàn)凝聚了科研人員大量的心血，但出于各種原因，多數(shù)曇花一現(xiàn)般的絢麗過(guò)后，便又歸于沉寂。
新概念電池層出不窮
新一代電池研發(fā)主要圍繞新一代鋰離子動(dòng)力電池和新體系電池。新一代鋰離子電池和目前現(xiàn)有的體系不一樣，正極材料，負(fù)極材料，電極都要發(fā)生變化。
*近，日立公司宣布采用鎳系的正極和負(fù)極單電池的比能量330瓦時(shí)每公斤，壽命有50次，另外是富鋰錳作為正極，硅作為負(fù)極，壽命可以達(dá)到100次。但是目前這一電池體系的成本和**有待進(jìn)一步的驗(yàn)證。
新概念電池層出不窮
**類(lèi)是新體系電池，這一類(lèi)體系一般的來(lái)講是基于新的化學(xué)原理，采用了鋰金屬或者是其他的金屬作為復(fù)合材料，包括鋰金屬，硫電池、鋰金屬空氣電池、鋅金屬空氣電池、鋁金屬空氣電池。這些電池在歷史上應(yīng)該說(shuō)做一次電池沒(méi)有問(wèn)題，在動(dòng)力電池領(lǐng)域，必須做到二次電池，因此面臨的挑戰(zhàn)也很多。
空氣電池：作為很多人眼中對(duì)傳統(tǒng)鋰電池進(jìn)行**的“先鋒”，以鋁、鋅為代表的空氣電池，成了時(shí)下業(yè)內(nèi)人士討論的焦點(diǎn)。在放電原理上，鋁空氣電池與鋅空氣電池有諸多相似之處。以鋁空氣電池為例，放電過(guò)程中，電池中的金屬鋁與空氣中的氧氣、用戶(hù)添加的水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)過(guò)程中，鋁變成氧化鋁，從而釋放出能量，為汽車(chē)持續(xù)提供動(dòng)力。為維持鋁空氣電池的運(yùn)作，用戶(hù)需定期往鋁空氣電池內(nèi)加注清水，直到電池中的金屬鋁消耗完畢為止。
空氣電池?fù)?dān)當(dāng)起“反鋰電先鋒”的角色，主要是因?yàn)槠湓谀芰棵芏壬系膬?yōu)勢(shì)。當(dāng)前，電動(dòng)車(chē)之所以推行受阻，一個(gè)主要的原因在于，傳統(tǒng)的鋰電池在能量密度上存在缺陷，導(dǎo)致其續(xù)航能力受限。即便是續(xù)航能力*為優(yōu)良的特斯拉，其續(xù)航里程目前*高只能達(dá)到500公里。而空氣電池在能量密度上則具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
據(jù)了解， 鋁空氣電池的理論能量密度為8100Wh/Kg，裝載鋁空氣電池的汽車(chē)的續(xù)航能力非常優(yōu)良。
日前，美國(guó)鋁業(yè)公司與以色列Phinergy公司展示了其*新的鋁空氣電池技術(shù)，其電池重量約為100公斤，儲(chǔ)存了可行駛3000公里的足夠電量，是特斯拉續(xù)航里程的6倍。
正如所有的事物有其優(yōu)良的一面也有不足的一方一樣，空氣電池也有不足之處。
首先，鋁空氣電池雖比能量高，但比功率較低，充電和放電速度比較緩慢，電壓滯后，自放電率較大，需要采用熱管理系統(tǒng)來(lái)防止鋁空氣電池工作時(shí)的過(guò)熱。
其次，鋅空氣電池也存在一定程度上的短板。目前為止，已經(jīng)商業(yè)化的鋅空氣電池主要有方型和紐扣型兩種，而具有巨大市場(chǎng)需求量的圓柱型特別是小圓柱型的鋅空氣電池則由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此一直沒(méi)有突破性發(fā)展，尚未得到大量生產(chǎn)化。其次是電池密封問(wèn)題。由于其放電原理，使得電池?zé)o法完全密封，這使得電池很容易發(fā)生爬堿漏液、電解液蒸發(fā)而干涸、或者由于吸潮而使電解液變稀、電解液碳酸鹽化等。此外空氣電極中的催化劑仍有待改進(jìn)。還有鋅電極易腐蝕發(fā)生自放電等缺陷，都阻礙了鋅電池的規(guī)模化發(fā)展。在堿性溶液中熱力學(xué)不穩(wěn)定，自身含有雜志鋅溶解自放電析放出氫氣。
新概念電池層出不窮
除空氣電池外，固態(tài)鋰電池也受到了市場(chǎng)熱烈的關(guān)注。而眾人關(guān)注的焦點(diǎn)，落在了固態(tài)鋰電池高能量密度及**便利的性能上。
不同于傳統(tǒng)的鋰電池，固態(tài)鋰電池采用的是固體電解質(zhì)，固體電解質(zhì)能夠保存更多的電量，因而能夠大幅提升電池的能量密度。此外，電解液是易燃物，所以固態(tài)電池一定程度上提升了電池的**性。固態(tài)電池在形狀上比較自由，這讓固態(tài)電池能夠做成任意形狀，也很大程度上提高了可穿戴設(shè)備的用戶(hù)體驗(yàn)。由于在性能上的優(yōu)勢(shì)，固態(tài)鋰電池也被一些人稱(chēng)之為“智能穿戴設(shè)備的救星”。
新概念電池層出不窮
目前來(lái)看，這些新概念電池都還處于試驗(yàn)研究的階段，循環(huán)、**、壽命和成本都有待進(jìn)一步驗(yàn)證**，從*近幾年的情況來(lái)看，特別是2014年美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室發(fā)布的報(bào)告，通過(guò)對(duì)電池系統(tǒng)級(jí)的定量分析，提出鋰金屬/空氣電池系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)要明顯高于新一代鋰離子電池。還有許多新概念電池，例如燃料電池、鉛炭電池、鋅碘流體電池等。下一代鋰離子電池要得到更大的突破，大家或許更關(guān)注的是新材料的應(yīng)用和技術(shù)的問(wèn)題。