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、過(guo)放(fang)電(dian)和(he)頻(pin)繁(fan)充(chong)放(fang)電(dian)都(dou)會(hui)影(ying)響(xiang)壽(shou)命(ming),不(bu)能(neng)迅(xun)速(su)轉(zhuan)化(hua)吸(xi)收(shou)大(da)量(liang)能(neng)量(liang),難(nan)以(yi)滿(man)足(zu)車(che)輛(liang)在(zai)製(zhi)動(dong)或(huo)起(qi)動(dong)時(shi)的(de)功(gong)率(lv)需(xu)求(qiu)。因(yin)此(ci)人(ren)們(men)開(kai)發(fa)了(le)車(che)用(yong)超(chao)級(ji)電(dian)容(rong),可(ke)以(yi)適(shi)應(ying)瞬(shun)間(jian)充(chong)放(fang)電(dian)和(he)頻(pin)繁(fan)充(chong)放(fang)電(dian),循(xun)環(huan)壽(shou)命(ming)長(chang),受(shou)低(di)溫(wen)影(ying)響(xiang)小(xiao),電(dian)量(liang)檢(jian)測(ce)方(fang)便(bian),而(er)且(qie)超(chao)級(ji)電(dian)容(rong)器(qi)的(de)生(sheng)產(chan)成(cheng)本(ben)每(mei)年(nian)都(dou)在(zai)以(yi)低(di)於(yu) 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”的(de)量(liang)產(chan)技(ji)術(shu)。這(zhe)種(zhong)電(dian)池(chi)不(bu)同(tong)於(yu)化(hua)學(xue)電(dian)池(chi),而(er)屬(shu)於(yu)采(cai)用(yong)量(liang)子(zi)技(ji)術(shu)的(de)物(wu)理(li)電(dian)池(chi)。並(bing)且(qie),這(zhe)種(zhong)電(dian)池(chi)的(de)放(fang)電(dian)特(te)性(xing)象(xiang)化(hua)學(xue)電(dian)池(chi)那(na)樣(yang)可(ke)保(bao)持(chi)一(yi)定(ding)的(de)電(dian)壓(ya),而(er)不(bu)是(shi)象(xiang)雙(shuang)電(dian)層(ceng)電(dian)容(rong)器(qi)那(na)樣(yang)電(dian)壓(ya)會(hui)隨(sui)著(zhe)放(fang)電(dian)成(cheng)比(bi)例(li)下(xia)降(jiang)。
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。
name,zhezhongxinxingdianchinengbunengqudaililizichongdiandianchine?guanyuzheyidianmuqianrenweihaibunengyigaierlun。yinweizhezhongdianchimeigedianjidenengliangmidubibushanggaoxingnenglilizichongdiandianchi,bingqieruguomeiyoujishuxingtupo,nengliangmiduhennandafutigao。bijingxianzaidexiaofeileililizichongdiandianchi,yuanzhuxingdianchi“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、chongfangdianshoumingchangdeng。keyikaolvliyongzhexieyoudian,zhaodaoyulilizichongdiandianchibutongdeyouxiaoyongtu。yinci,xiwangxinxingdianchibujinkeyixiangyuanlainayangcengdieqilaizuochengkuaizhuangdianchishiyong,haikeyiliyongbopianzhuangdetedian,yingyongyukechuandaishebei,yijiyubomotaiyangnengdianchijieheqilai,zuoweijibanneizhidianchidengrouxingbomodianchishiyong,yiqixingchengxindeshichang。
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、過(guo)放(fang)電(dian)和(he)頻(pin)繁(fan)充(chong)放(fang)電(dian)都(dou)會(hui)影(ying)響(xiang)壽(shou)命(ming),不(bu)能(neng)迅(xun)速(su)轉(zhuan)化(hua)吸(xi)收(shou)大(da)量(liang)能(neng)量(liang),難(nan)以(yi)滿(man)足(zu)車(che)輛(liang)在(zai)製(zhi)動(dong)或(huo)起(qi)動(dong)時(shi)的(de)功(gong)率(lv)需(xu)求(qiu)。因(yin)此(ci)人(ren)們(men)開(kai)發(fa)了(le)車(che)用(yong)超(chao)級(ji)電(dian)容(rong),可(ke)以(yi)適(shi)應(ying)瞬(shun)間(jian)充(chong)放(fang)電(dian)和(he)頻(pin)繁(fan)充(chong)放(fang)電(dian),循(xun)環(huan)壽(shou)命(ming)長(chang),受(shou)低(di)溫(wen)影(ying)響(xiang)小(xiao),電(dian)量(liang)檢(jian)測(ce)方(fang)便(bian),而(er)且(qie)超(chao)級(ji)電(dian)容(rong)器(qi)的(de)生(sheng)產(chan)成(cheng)本(ben)每(mei)年(nian)都(dou)在(zai)以(yi)低(di)於(yu) 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battenicedianchimuqianzhongchangqidenenglianghaosunbiaoxianhaibuqingchu,danshianzhaomuqianziliao,zhezhongxinxingliangzidianchidexingnengtedianbuxianghuaxuedianchi,ershigengjiejindianrong。shiyonghuazhihouyekeyiyuchuantongdianchidapei。battenicegonglvmidugao,nengliangmidudi,erhuaxuedianchizhengxiangfan,youshihubu,queshikeyitongshimanzuxushilichenghejiasuxingnengdeyaoqiu,danshizheduiyuzhengchechangdenengliangfenpeijishuyaoqiujiaogao,zhefangmiandekaifajingyan,guoneiwaichajuyiranhenda。
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