最強量子電池,輸出功率接近電容
發布時間:2014-07-22 責任編輯:sherryyu
【導讀】電池儲能的功率密度低,過充電、guofangdianhepinfanchongfangdiandouhuiyingxiangshouming,bunengxunsuzhuanhuaxishoudaliangnengliang,nanyimanzucheliangzaizhidonghuoqidongshidegonglvxuqiu。yincirenmenkaifalecheyongchaojidianrong,keyishiyingshunjianchongfangdianhepinfanchongfangdian,xunhuanshoumingchang,shoudiwenyingxiangxiao,dianliangjiancefangbian,erqiechaojidianrongqideshengchanchengbenmeiniandouzaiyidiyu 10% 的比例減少。
日本Micronics Japan公司與Guala Technology公司共同開發出了新原理充電電池“battenice”deliangchanjishu。zhezhongdianchibutongyuhuaxuedianchi,ershuyucaiyongliangzijishudewulidianchi。bingqie,zhezhongdianchidefangdiantexingxianghuaxuedianchinayangkebaochiyidingdedianya,erbushixiangshuangdiancengdianrongqinayangdianyahuisuizhefangdianchengbilixiajiang。
Micronics Japan公司認為,battenice可實現1.5V電壓,500Wh/L能量密度,8000W/L的輸出功率密度,充放電壽命(維持在初期容量的90%以上時)為10萬次,工作溫度範圍-25~+85℃。
這種新型電池是采用由絕緣膜(絕緣性樹脂或無機絕緣物)包裹的n型金屬氧化物半導體〔如二氧化鈦(TiO2)、二氧化錫(SnO2)、氧化鋅(ZnO)等〕的微粒子作為充電層製成的。在製造過程中,通過在某種條件下向該充電層照射紫外線,n型金屬氧化物半導體的帶隙(價帶與導帶之間的寬度)內便可形成很多新的能級。充電時電子進入這些能級,而放電時這些能級中的電子便釋放出來,從而起到充電電池的作用。
優缺點鮮明
據Micronics Japan公司介紹,新型電池具有以下優點:(1)全固體構造,無需擔心漏液;(2)因不使用可燃性材料,無需擔心過熱起火;(3)不使用稀有金屬和稀土材料,無需擔心資源短缺;(4)不使用環境負荷高的物質,有利於環保;(5)充放電壽命長(加速試驗已證實可充放電1萬次以上,現正以10萬次為目標開發),有利於減少廢棄物;(6)輸出功率密度與電容器比肩,等等。
那(na)麼(me),這(zhe)種(zhong)新(xin)型(xing)電(dian)池(chi)能(neng)不(bu)能(neng)取(qu)代(dai)鋰(li)離(li)子(zi)充(chong)電(dian)電(dian)池(chi)呢(ne)?關(guan)於(yu)這(zhe)一(yi)點(dian)目(mu)前(qian)認(ren)為(wei)還(hai)不(bu)能(neng)一(yi)概(gai)而(er)論(lun)。因(yin)為(wei)這(zhe)種(zhong)電(dian)池(chi)每(mei)個(ge)電(dian)極(ji)的(de)能(neng)量(liang)密(mi)度(du)比(bi)不(bu)上(shang)高(gao)性(xing)能(neng)鋰(li)離(li)子(zi)充(chong)電(dian)電(dian)池(chi),並(bing)且(qie)如(ru)果(guo)沒(mei)有(you)技(ji)術(shu)性(xing)突(tu)破(po),能(neng)量(liang)密(mi)度(du)很(hen)難(nan)大(da)幅(fu)提(ti)高(gao)。畢(bi)竟(jing)現(xian)在(zai)的(de)消(xiao)費(fei)類(lei)鋰(li)離(li)子(zi)充(chong)電(dian)電(dian)池(chi),圓(yuan)柱(zhu)型(xing)電(dian)池(chi)“18650”的能量密度已超過650Wh/L。而這種新型電池的初期產品目標是500Wh/L;新型電池目前在一塊基板上能夠形成的充電層限定於薄膜狀,並且最多隻能形成2層(在基板的兩麵上形成)。
期待形成新市場
新型電池與鋰離子充電電池相比,具有以下幾個優點:輸出功率密度非常高、無需擔心因漏液和過熱而起火、無需擔心資源枯竭、充chong放fang電dian壽shou命ming長chang等deng。可ke以yi考kao慮lv利li用yong這zhe些xie優you點dian,找zhao到dao與yu鋰li離li子zi充chong電dian電dian池chi不bu同tong的de有you效xiao用yong途tu。因yin此ci,希xi望wang新xin型xing電dian池chi不bu僅jin可ke以yi象xiang原yuan來lai那na樣yang層ceng疊die起qi來lai做zuo成cheng塊kuai狀zhuang電dian池chi使shi用yong,還hai可ke以yi利li用yong薄bo片pian狀zhuang的de特te點dian,應ying用yong於yu可ke穿chuan戴dai設she備bei,以yi及ji與yu薄bo膜mo太tai陽yang能neng電dian池chi結jie合he起qi來lai,作zuo為wei基ji板ban內nei置zhi電dian池chi等deng柔rou性xing薄bo膜mo電dian池chi使shi用yong,以yi期qi形xing成cheng新xin的de市shi場chang。
Micronics Japan公司表示,這種電池可以卷對卷製造。並且,無需化學電池所需的1~2周老化工藝。如果利用這種高量產性,可以量產多種外形尺寸,還可通過在卷上實施串聯或並聯,應對輸出電壓多樣化的需求。
筆者之前的科普文初步介紹過車用電池和電容的特點區別:
電池儲能的功率密度低,過充電、guofangdianhepinfanchongfangdiandouhuiyingxiangshouming,bunengxunsuzhuanhuaxishoudaliangnengliang,nanyimanzucheliangzaizhidonghuoqidongshidegonglvxuqiu。yincirenmenkaifalecheyongchaojidianrong,keyishiyingshunjianchongfangdianhepinfanchongfangdian,xunhuanshoumingchang,shoudiwenyingxiangxiao,dianliangjiancefangbian,erqiechaojidianrongqideshengchanchengbenmeiniandouzaiyidiyu 10% 的比例減少。
但是超級電容也有能量密度與電池差距較大、容(rong)易(yi)漏(lou)電(dian)等(deng)缺(que)點(dian),無(wu)法(fa)長(chang)期(qi)儲(chu)存(cun)能(neng)量(liang),所(suo)以(yi)也(ye)有(you)研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)在(zai)嚐(chang)試(shi)電(dian)池(chi)電(dian)容(rong)混(hun)合(he)的(de)電(dian)力(li)係(xi)統(tong),同(tong)時(shi)兼(jian)顧(gu)電(dian)容(rong)充(chong)放(fang)電(dian)迅(xun)速(su)和(he)電(dian)池(chi)能(neng)量(liang)密(mi)度(du)相(xiang)對(dui)較(jiao)大(da)的(de)優(you)點(dian),用(yong)電(dian)容(rong)進(jin)行(xing)緊(jin)急(ji)充(chong)放(fang)電(dian),用(yong)電(dian)池(chi)長(chang)期(qi)儲(chu)存(cun)能(neng)量(liang),電(dian)池(chi)和(he)電(dian)容(rong)分(fen)工(gong)合(he)作(zuo)。
雖然battenice電dian池chi目mu前qian中zhong長chang期qi的de能neng量liang耗hao損sun表biao現xian還hai不bu清qing楚chu,但dan是shi按an照zhao目mu前qian資zi料liao,這zhe種zhong新xin型xing量liang子zi電dian池chi的de性xing能neng特te點dian不bu像xiang化hua學xue電dian池chi,而er是shi更geng接jie近jin電dian容rong。實shi用yong化hua之zhi後hou也ye可ke以yi與yu傳chuan統tong電dian池chi搭da配pei。battenice功(gong)率(lv)密(mi)度(du)高(gao),能(neng)量(liang)密(mi)度(du)低(di),而(er)化(hua)學(xue)電(dian)池(chi)正(zheng)相(xiang)反(fan),優(you)勢(shi)互(hu)補(bu),確(que)實(shi)可(ke)以(yi)同(tong)時(shi)滿(man)足(zu)續(xu)駛(shi)裏(li)程(cheng)和(he)加(jia)速(su)性(xing)能(neng)的(de)要(yao)求(qiu),但(dan)是(shi)這(zhe)對(dui)於(yu)整(zheng)車(che)廠(chang)的(de)能(neng)量(liang)分(fen)配(pei)技(ji)術(shu)要(yao)求(qiu)較(jiao)高(gao),這(zhe)方(fang)麵(mian)的(de)開(kai)發(fa)經(jing)驗(yan),國(guo)內(nei)外(wai)差(cha)距(ju)依(yi)然(ran)很(hen)大(da)。
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