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电池技术进入快速发展期

有人说,新能源技术的关键是电池。的确,无论是新能源车,还是手机等电子产品,乃至新兴的无人机,电池是制约产品性能的十分重要因素之一。为了在电池领域实现突破,无论是电池整体,还是电池各个组成部件,都是科研人员研发的着力点。新技术、新材料因此不断得到应用。

日本材料科学研究院新宣布,已经开发出一种能量密度非常高的新型锂电池,并将这种新型锂电池称为“锂空气电池”,其单位体积下的能量密度几乎接近极限,同时成本也能够得到很好的控制。据该组织介绍,“锂空气电池”使用碳纳米管作为空气电极材料,通过电极结构的优化,可以实现很高的能量密度,是普通锂电池的15倍之多。该组织研究人员表示,目前的“锂空气电池”只是试验产品,今后会继续优化设计,进一步提高能量密度。

电池的续航能力是十分重要的衡量指标之一。号称世界上第—款太阳能充电的手机电池日前问世。这款电池名为Hybbi,主要由锂电池和太阳能组件组成。这种充电方式能量损耗极低,效率是其它太阳能充电产品的2倍。Hybbi太阳能面板用大猩猩玻璃覆盖,采用激光切割的工艺,厚度小于1mm。阳光直射的情况下,充电速度可达每小时20%的电量。

与此同时,新技术也被应用于对电池材料的开发。丰田汽车日前宣布,在接下来的4年内将投入3500万美元用于对新能源电池材料的研发。在丰田看来,人工智能将成为寻找新能源未来材料的关键途径。基于人工智能的计算模型作为一种新的手段,近期已经被应用于对材料科学的研究中。通过人工方式找到全新材料可能要花几十年的时间,不过通过将人工智能技术融入计算模型中,可加快这一进程。

受树木结构的启发,美国马里兰大学的工程师对木头进行改造,将其作为锂金属电池负极的特殊结构,以此避免某些关键因素导致的电池故障。他们提出了一种新的设计,将电池中的锂离子存储在木材中用于运输水和养分的天然通道中。这样做出来的电池十分安全,可进行快速的充电和放电。

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