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yagukaxmc木虫 (正式写手)
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【交流】终极锂动力电池 已有3人参与
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终极锂动力电池 各厂商面向电动车辆等的车载锂离子充电电池的量产计划纷纷确立，但电动汽车要想普及，其性能还不够完善。原因是充电一次的行驶距离较短。例如，日产汽车的电动汽车“绿叶”配备24kWh的锂离子充电电池，充电一次的行驶距离为160km左右。这一距离只是目前的汽油车的1/3左右。 要想解决该问题，就需要开发容量更高、更安全的新一代电池。目前的车载锂离子充电电池的能量密度为100～150Wh/kg左右。如果能将其提高2倍、3倍，行驶距离就能相应延长。关于锂离子充电电池的高容量化，正如连载二中提到的那样，各电池厂商以2015～2020年前后为目标，提高正极材料的电压、和采用高容量硅类负极材料。另外，为了在之后的2030年前后实现可将容量提高至现有电池数倍以上的Li-S电池和Li空气电池等后锂离子充电电池，为此而进行的基础研究在全球日益活跃。 近来，美国IBM于2009年6月宣布将着手开发Li空气电池等后锂离子充电电池，美国的开发时机已经非常成熟。日本方面，丰田于2008年6月作为开发创新性电池的基础研究部门，新设了“电池研究部”，开始积极进行基础研究。 与目前的锂离子充电电池相比，Li空气电池能量密度的理论值可达15倍以上，Li-S电池也能达到10倍以上，均有望获得提高。Li空气电池的正极利用大气中的氧，单位质量及单位体积的能量密度可实现飞跃性提高，因此一直在作为终极电池进行研究。 而Li-S电池正极采用S、负极采用Li，有望实现超过1000Wh/kg的电池单元。不过，两款电池目前还均存在无数课题。Li空气电池的正极构造与燃料电池相同，因此需要形成利用催化剂与氧发生反应的构造。而且，作为充电电池使用的话，需要还原在空气极发生反应的锂氧化物等，迄今为止尚未达到实用水平。 另一方面，Li-S电池与空气电池相比正极构造虽然比较简单，但存在进行充放电时S会在电解液中溶解的问题，以及电子传导度较低等课题。另外，两款电池的负极均使用金属锂，因此在反复进行充放电的过程中，负极会产生枝状的锂析出物——树突（dendrite）。 在不断进行的研究中，固体电解质受到越来越多的关注。目前，离子传导度高达3～5×10-3S/cm的硫化物系固体电解质已经面世，虽然用于大型电池的可能性较低，但终于看到了希望。尤其是Li-S电池，由于同为硫化物系，因此匹配度非常高。通过制造正极材料S与固体电解质的复合体，有望提高特性。 Li空气电池利用固体电解质与利用电解液时相比，有望简化空气极的构造。这些电池目前仍处于基础研究阶段，能否实现实用化前景尚不明朗，但毋庸置疑的是，车载领域的需求正推动开发新一代电池。 这是我看到的一篇帖子 我怎么发现锂电池的方向就是现在的钠硫电池呢和燃料电池(H2)也像，那么锂硫电池 锂氧电池与钠硫、燃料有它的优势吗？ 那么大家觉得这篇帖子所说的终极锂离子电池 是否有研究前景呢？ |
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2楼2010-05-21 14:32:22
liulan110
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