電池的重要性,不言而喻。隨著大屏智慧手機的普及,許多人的腳步都被手機電量所限制。如今出門,一個人錢包都可以不帶,但是就是不能不帶手機。如果沒有了錢包,還可以用支付寶或者微信支付來替代,但是如果不帶手機,總感覺整個人都變成了行屍走肉。不過帶著充電寶出門又太累贅,所以電池技術的進步就顯得尤為重要了。近日,中國科學院深圳先進技術研究院集成所功能薄膜材料研究中心唐永炳研究員及其團隊成功研發出一種新型高性能、低成本的鉀型雙離子電池技術,該成果日前線上發表於國際材料著名期刊《先進材料》上。
早在2016年3月,該團隊研發出新型高能量密度鋁——石墨雙離子電池。一年來,該團隊在新的雙離子電池技術方面,攻克了鋁箔負極在充放電過程中的體積變化的問題。研發出“高性能中空介面微結構新型鋁負極材料”和“碳包覆多孔鋁箔負極材料”。通過對鋁箔負極進行結構設計和介面調控,有效解決了廉價金屬負極材料在充放電過程中的體積膨脹、迴圈性能差的問題。該團隊將活性材料/集流體一體化設計的思路與雙離子電池的優點相結合,將該設計思路引入其它鹼金屬離子體系,分別研發出“基於廉價鈉離子電解液的新型高效雙離子電池技術”和“新型高效低成本鉀離子電池技術”。這些科研成果已收錄在國際材料著名期刊《先進材料》和《先進能源材料》上。
該團隊的種種研究成果,給電池技術的發展進步帶來了極大的促進作用。電池的重要性是毫無疑問的,至今仍然有著許多技術還限於電池技術的桎梏之中。如飛車技術就被電池技術給牢牢限制著。又例如電動車,也被牢牢地限制於如今的電池技術的不足之中。如今的鋰電池技術已經遠遠地跟不上時代的發展了。鋰原電池均存在著安全性差的問題,有發生爆炸的危險;而鈷酸鋰的鋰離子電池不能大電流放電,價格昂貴,安全性也較差。鋰離子電池都需要保護線路,防止電池被過充過放電,而且生產要求條件高,成本高,使用條件有限制,高低溫使用危險大。有鑒於鋰電池的這些不足,國內外的科學家對取代鋰電池方面的電池研究一直沒有停止過。
據報導,美國“鋰電之父”——古德諾夫教授也再出手,發明新全固態電芯。他發明了一種低成本、非燃燒的全固態鋰離子電池,在能量密度、充放效率等指標上都十分卓越。據稱,在實驗室測試中,新電池的能量密度達到了現有鋰離子電池的三倍之多!此外,全固態鋰離子電池還能在零下20攝氏度的極端低溫下工作,充放電超過1200次。
除此以外,IBM和蘇黎世聯邦理工大學近日製作出新式流體電池,在為晶片供能的同時還可以降低晶片的溫度。據團隊成員介紹,他們通過3D列印出了一個楔形結構,流動的液體離子可以發電。每平方米長生1.4W,其中還把內部“汞”抬升液體耗能考慮了進去。
雖然電池技術的發展極慢,但是眾多科學家正致力於電池研究之中。在科技高速發展的今天,許多科學技術都因為被電池的不足所限制而不能應用。如果電池技術得到發展進步,無數被限制著的科學技術都因此而得到發展應用,我們的生活都將因此而發生變化。終有一天,會有新型電池出現並替代現如今的鋰電池技術,屆時,我們因如今的鋰電池而受到的桎梏都將會被打破。