鉅大LARGE | 點擊量:2070次 | 2019年12月08日
如何提升電池的性能?哪種方法更容易實現(xiàn)?
近日,法國一家創(chuàng)業(yè)公司NawaTechnologies表示,他們正在研發(fā)一種新型電池(新型碳納米超級電容器),能夠在短短數(shù)秒中給一輛電動汽車充滿電,而同時,電池的重量也有明顯下降。據(jù)NawaTechnologies的官方信息顯示,他們研發(fā)的新型電池是基于全新的電池技術(shù)原理,并不通過氧化還原就能發(fā)生作用,由于沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng),僅僅只是質(zhì)子和離子之間的物理分離,超快充電并不會導(dǎo)致電池產(chǎn)生熱量或者膨脹。這意味著碳納米超級電容器的使用壽命非常長,充電周期可以高達(dá)100萬次。
如果,以上所述成真的話,將對今天的智能終端產(chǎn)業(yè),甚至交通行業(yè)產(chǎn)生顛覆性的影響。
隨著信息通信技術(shù)和各種終端硬件技術(shù)的快速發(fā)展,如,CPU的速度可謂是一日千里,相較而言,電池技術(shù)的發(fā)展就有點相形見絀。到今天,對于智能手機(jī)而言,電池毫無疑問成為其最主要的短板,極大地限制了其發(fā)展空間。
今天的電池的基礎(chǔ)原理還是跟幾十年前的伏打電池一樣,通過氧化還原反應(yīng)發(fā)生作用。只要你高中化學(xué)課沒有翹掉電化學(xué)這一課,你基本能李杰80%以上的電池原理高中化學(xué)書上講述的ZnCu原電池用的是氫離子,原理和現(xiàn)在鋰離子電池一樣,只是把正負(fù)極材料、電解液換換,氫離子再換成鋰離子罷了。
簡單來說,電池容量的大小是由什么因素來決定的?電池容量x電池電壓=電池能量密度x電池體積。電池體積又受到這幾個方面的影響,一個是整機(jī)的大小,一個是機(jī)身的厚度,還有一個就是一些細(xì)節(jié)設(shè)計,這些因素都對電池體積帶來了限制,因此,決定電池容量大小的因素就是電池能量密度+電池體積。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
理論上,我們要提升電池的性能,有兩個方法,一個是增加電池的能量密度,另一個是增加電池的體積。但是,這只是理論層面,現(xiàn)實生活中,智能手機(jī)的體積越來越小,留給電池的空間相應(yīng)的也受到限制。
增加電池體積這條路走不通,那是不是可以走另外一條路增加電池的能量密度呢?理論上可以,但現(xiàn)實是,一旦電池能量密度提升到一定的閥值,電池本身將成為一個爆炸物,其安全性成為一個非常嚴(yán)重的問題。如,各種大容量的充電寶都不允許在飛機(jī)和地鐵等密閉空間里進(jìn)行充電,以避免安全事故,而這是有實實在在的前車之鑒的。
一旦上述碳納米超級電容器電池能夠成功問世并規(guī)模商用,以上問題都將迎刃而解,將給傳統(tǒng)電動汽車行業(yè)、智能手機(jī)行業(yè)以及社會相關(guān)行業(yè)帶來顛覆性改變。
最后,提一個個人對于電池發(fā)展的設(shè)想,其實如果電池技術(shù)受限于各種因素?zé)o法取得突破的話,其實還有一條路可以走無線供電技術(shù),如果有一天,電源能夠像今天的wifi一樣給我們的設(shè)備進(jìn)行供電(我稱之為電源云化),那么電池本身的容量和能量密度都不再那么重要了,就像云計算盛行后,本地的小型服務(wù)器就不再重要了。