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”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。
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、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、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battenicedianchimuqianzhongchangqidenenglianghaosunbiaoxianhaibuqingchu,danshianzhaomuqianziliao,zhezhongxinxingliangzidianchidexingnengtedianbuxianghuaxuedianchi,ershigengjiejindianrong。shiyonghuazhihouyekeyiyuchuantongdianchidapei。battenicegonglvmidugao,nengliangmidudi,erhuaxuedianchizhengxiangfan,youshihubu,queshikeyitongshimanzuxushilichenghejiasuxingnengdeyaoqiu,danshizheduiyuzhengchechangdenengliangfenpeijishuyaoqiujiaogao,zhefangmiandekaifajingyan,guoneiwaichajuyiranhenda。
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