這麼多電池技術,那個更適合下一代技術,非常不好做選擇。筆硯閣 www。biyange。com 更多好看小說
三元鋰電池能量密度高、價格便宜,擁有非常不錯的前景,然而,三元鋰電池在200度左右的時候會發生分解,電解液會迅速燃燒。溫度過高、環境密閉的話,更加自燃和自爆的危險,另外如果回收不恰當,鋰電池中的正極材料會造成重金屬污染。
但是,因其價格和性能關係,三元鋰電池這款電池仍是當今主流。
隨著科技的發展,越來越高的性能,環境要求,急需更好的電池技術可以取代三元鋰電池。
經過這段時間的研究,周青心中有三個選擇方向。
第一種,氫燃料電池,既水解電池,基本原理就是電解水的逆反應,它不用充電,只需要加氫氣,無污染、使用壽命長,排放也沒有污染物,非常環保。
氫氣的生產不是採用電解獲得,而是石油、煤、乙烯等原料進行處理時會以副產品的形式獲得,相關資料顯示,其年產氫氣在200~300萬噸,成本為20元~30元/噸,氫燃料電池汽車加氣量約為6-7kg,續航就可達600-700公里,成本上具有優勢。
但是,氫電池面臨著一個嚴重的問題-氫氣的運輸,氫氣具有一個非常特殊的現象——氫脆,在壓力超過一定壓力和溫度的情況下,氫氣會逃逸到金屬中,造成金屬材料的脆化,因此,不能採用普通的鋼瓶運輸。此外,加氫站建設成本極高,這也變相提升了氫氣的價格,必須先解決這些問題。
第二種,石墨烯電池,以石墨烯材料為主體的電池,石墨烯目前是世上最薄卻也是最堅硬的納米材料,常溫下其電子遷移率超過15000cm2/vs,又比納米碳管或矽晶體高,而電阻率只有10e-8Ωm,比銅或銀更低,為世上電阻率最小的材料。
不過,幾個原因使石墨烯應用變得非常困難。
一,成本問題:傳統導電炭黑和石墨都是論噸賣的(一噸幾萬元),此時使用的材料就是石墨微片(可能有幾十層),根本不是單層或數層的石墨烯,用於製造電池的單層石墨烯材料,獲取難度大,價值高昂。
二,工藝特性不兼容。就是石墨烯比表面積過大,會對電池的分散均漿等工序帶來一大堆工藝問題。
三、石墨烯是可以做導電劑促進快充放,理論上可以提高倍率性能,且石墨烯如果把它展開與電極活性物質複合,會堵塞鋰離子擴散的通道。
……。
總而言之,石墨烯電池技術有許多要克服的難點。
第三種,冷聚變電池,一種便宜,清潔,低能量級別的核反應技術。
核反應有聚變與裂變,裂變指由重的原子分裂成輕的原子,過程中產生巨大的能量,並是地球上最常用的核電來源。聚變恰巧相反,在一定條件下、由小質量的原子核聚合成重的原子核,同時釋放巨大能量。
聚變和裂變需要強大的原子力量支撐,冷聚變則溫和的多,比如:鎳化晶體和氫離子的冷聚變反應,氫離子被吸入鎳晶格中,晶格高頻率震動,刺激其鎳中的電子,迫使其融入氫離子裡,形成緩慢移動的中子,鎳迅速地吸收了這些中子,令它們變得不穩定,為了重新獲取穩定狀態,中子衰變成質子和電子,這種反應令鎳轉變為銅,並隨之產生巨大能量。
……。
周青默然看著實驗台大屏幕的三種電池技術方案,陷入深思。
選中的三樣電池技術,各有側重,性能各不相同,憑藉著研發中心強大的功能,周青更傾向研發第三種電池技術。
核聚變反應中,多個氫原子核被強行聚合形成一個重原子核,並伴隨能量釋放,也稱為低能量核反應,冷核聚變則是在接近常溫常壓和相對簡單的設備條件下發生核聚變反應。
不同於熱聚變,冷聚變是對於自然界已知存在的熱核聚變(恆星內部熱核反應)而提出的一種概念性『設計』,這種設計將極大的降低反應要求,可以使用更普通而且簡單的設備,同時也使聚核反應更安全。
如果這項技術能實現,其影響力絕對超過研發中心所要求的a級,能源就是人類文明的血液,關乎人類文明發展的生死。