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上一個季度,在儲能電池領(lǐng)域,幾乎每周都有實驗室創(chuàng)新的突破。& U% S' ^0 m, f
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盡管2015年還有小半年,但5月特斯拉推出的PowerWall完全可以算是今年的一件大事。戶用儲能系統(tǒng)3500美元的價格讓全世界都開始關(guān)注電池,而且并不都是正面的評價。$ [6 Y3 c) i F0 D4 w
: x, z1 a& J/ h6 ` 反對者指出特斯拉所做的事絲毫沒有改變電池生產(chǎn)的技術(shù)和經(jīng)濟性,而且在基礎(chǔ)材料潛力的限制下,長期價格下降或許很難做到。的確,特斯拉實現(xiàn)其GW級儲能的野心,目前主要依靠規(guī)模經(jīng)濟而不是技術(shù)突破。然而電池技術(shù)研究突飛猛進的發(fā)展也是事實。
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事實上,自特斯拉公布PowerWall以來,電池領(lǐng)域潛在技術(shù)突破的消息幾乎每周都有。以下是過去一個季度,全世界實驗室一些重要的研究進展。0 {4 X: q7 x; m/ t9 n0 h
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1.水基太陽能液流電池:2014年俄亥俄州立大學(xué)的研究者公布了“太陽能空氣”電池,今年他們更進一步,將其碘化鋰(LiI)技術(shù)與太陽能電池片相結(jié)合以提升效率!芭c傳統(tǒng)碘化鋰電池相比,充電電壓的降低節(jié)省了20%的電能,”該團隊表示,“這一概念作為設(shè)計模式還能夠推廣到其他類型的金屬-氧化還原液流電池!% E- }. O8 V6 O( Y2 V
+ b4 H) }9 Z8 Z& m 2.蘆葦葉制作電極:6月,中德科學(xué)家聯(lián)合宣布,以蘆葦葉作為原料,可以制作出更好的鋰離子電池的硅基負極。他們表示,以硅取代石墨作為鋰電池的電極,目前制造方法還復(fù)雜昂貴,需要大量耗能。葉片經(jīng)過煅燒和鎂熱還原,可以獲得電池容量極大增加的電極材料。
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3.新型鋰離子電池:7月,韓國科學(xué)家公布了一款能在高溫下保持穩(wěn)定的高性能鋰離子電池。電池是由一種被稱為葫蘆脲的物質(zhì),以蜂窩結(jié)構(gòu)排列,組成南瓜形組件。該電池可以在接近攝氏100度的環(huán)境下工作而不發(fā)生熱失控,并且其導(dǎo)電性基本不變。
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" l5 [! P* B; ^ 4.鋰離子電池容量倍增:7月,三星電子的專家研究出一種以高晶石墨烯包裹硅基電極的方法,可以使鋰離子電池的容量增加近一倍。Business Korea網(wǎng)站指出,該項突破將有力推動移動電話和電動汽車的發(fā)展,該技術(shù)實現(xiàn)商業(yè)化大約需要兩到三年。7 O9 G. \, g0 _! u' N8 o
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5.模仿光合作用的儲能:加州大學(xué)洛杉磯分校的科學(xué)家受到光合作用的啟發(fā),其設(shè)計的太陽能電池片能夠?qū)⒛芰績Υ鎺字。電池片由塑料、聚合物以及納米級富勒烯構(gòu)成,其結(jié)構(gòu)就像“小簇意大利面在精確的位置點綴肉丸子”。 6.木紙漿制造高容量電池:5月,來自瑞典皇家理工學(xué)院和美國斯坦福大學(xué)的一個團隊發(fā)布消息稱,他們研制出一種“彈性的泡沫狀電池材料,可以承受振動和壓力。”這種納米纖維材料有樹木纖維制成,一立方分米的體積展開面積相當(dāng)于一個足球場。該團隊表示,這種電池材料可以用于電動車身甚至衣服。
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7 W ]3 S7 {% `7 X, {/ l 7.鈣離子電池擊敗鋰離子電池:根據(jù)6月的一份報告,法國和西班牙的研究者正在研發(fā)先進的鈣離子電池,以超越鋰離子電池。先進鈣電池項目旨在研發(fā)可充電的鈣離子電池,就像鋰離子電池一樣便于使用,又不必擔(dān)心鋰帶來的供應(yīng)鏈問題。
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9 J- h' t8 I6 c 8.黑色素作為儲能材料:5月的一份報告顯示,黑色素,作為皮膚的色素,正被用于儲能的測試。這項工作由River Road研究所和美國羅切斯特理工大學(xué)進行,獲得了美國環(huán)保部3.5萬美元的支持。初步的結(jié)果顯示,其有望成為一種安全、經(jīng)濟、環(huán)境友好的全新電池材料。% P% ]6 a5 t5 h* F2 `" Z/ _' K z
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