氫氧機氫氧燃料太陽能、鈉離子、誰才是未來的終極電池

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氫氧機氫氧燃料太陽能、鈉離子、誰才是未來的終極電池

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氫氧機氫氧燃料太陽能、鈉離子、誰才是未來的終極電池


博士娱乐:2020年09月30日 浏覽:

現在的锂離子電池是液體電解質,氫氧機那麽能量密度已經基本上到了極限,大概300瓦時每公斤或者350瓦時每公斤,已經到了極限。那麽安全性問題時有發生,由于它的能量密度有限,安全事故會發生,所以這樣我們要考慮固態電池。固態電池是什麽呢?現在我們用的是锂離子電池,更全面一點包括像鎳氫電池、鎳镉電池、氫氧機鉛酸電池這些都是液態電解質的電池。固態電池可以做得跟锂離子電池一樣,只不過把電解液換成是固態。它是固態,就是裏面不含液態或者液態含的很少。氫氧機固態電池實際上不是新的東西,“六五”計劃、“七五”計劃我們就將固態電池列入重點課題,科技部也是第一個把固態電池這個課題列爲重大項目。

 

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固態電池的關鍵就是要研究固體電解質材料,固態電池它的負極是用金屬锂。中間的電解質是固體,固體電解質不是液體,正極可以用不含锂的正極材料,也可以用現有的這種正極材料。如果能夠找出來不含锂的正極材料,或者說容量更高的,我們就可以做出能量密度更高的固態電池,它的能量密度就可以大于每公斤500瓦時,安全事故可以大大減小。

 

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实际上固态电池不是说没有短路的那一天,如果固态电池有短路那一天它会不会燃烧?金属锂在空气里头可能起某种反应,但是它的量比较小,它不会爆炸,所以安全性应该说是比现在的锂离子电池应该要安全。固态电解质基本上我们中国人没有原始创新,比较少。既然要发展固态电池,一定要有创新。常见的聚合物的材料就这么几种,PEO (聚环氧乙烷)、PP0(聚环氧丙烷)、PAN(聚丙烯腈),它们的室温离子电导率都比较低。

 

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最近青島能源所崔光磊做了一些新的工作,他可以室溫下做到10的負4次方西門子每厘米,他的電池也用上了,所以應該說有新的進展。米歇爾·阿芒德聽到崔光磊的報告以後,第二天就給我發個E—MAIL,說看來中國人再一次走到了世界的前列。最近新引進的一位王雪峰博士,物理所把他引回來了,他把锂離子電池和锂氧電池混起來,他是用什麽?用硫化钼作正極,二硫化钼它可以插锂進去,也可以插氧進去,形成一個新的化合物。混起來以後,它容量是相當高的。這個工作我們在物理所也申請了專利,所以這是新的一些思路,將來會對固態電池起作用。

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所以我希望通過固態電池的發展來使我們國家能從跟跑、並跑一直到領跑。能夠使世界市場占有率第一位的位置我們能夠保持。要保持這個第一位地位的位置,我想對目前的锂離子電池的工作我們不能放松,就是有很多創新的工作、創新的成果我們要往産業化走。

 

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日本人Kanno(菅野)我很佩服他,他一直坚持固体电解质一直没放,我觉得日本的这一点我们是值得学习的。我们的固态电池研究工作从锂离子电池开始就基本上都放掉了、停掉了,但是现在,只是现在我们又回过头来重新去做。我觉得重新去做也不晚,我们还可以,实际上还可以赶得上,从目前的趋势来看我们还是有优势。所以锂电池的工作,无论是锂电池也好、固态电池也好、还是液体电解质电池都是应该是有很多工作要鼓励创新的。除了这个以外,其他电池一定要做,比方说钠离子电池,你别看现在大家做锂离子电池都是信心满满,但是全世界开的车都用锂离子电池的话,实际上锂是不够的。昨天米歇尔·阿芒德也给了一个数据,就是说全世界10%的电动汽车都用电池来开的话,它大概需要多少电池 ?60多亿吨还是多少,量是相当大的。这样的情况下,一定要发展像钠离子电池这一类资源比较丰富的电池。

 

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另外鋁離子電池、鎂離子電池或者是鋅離子電池這些實際上也應該做的,特別是有些工作是我們有優勢,是我們在先的。鈉離子電池是我們有優勢,第一輛低速電動車是我們演示的,第一個100千瓦的電站是我們演示的,然後就像鋅離子電池的專利,人家也承認是中國的首先的專利。現在我們正在做锂的或者鎂的固態電池,我覺得這些東西的話大家都是從頭做起,我覺得是我們只要抓住時機能夠不放棄,應該說是有機會走到世界前頭的。

 

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氧燃料電池不是電池,它實際上是個發電裝置。就是說你有了氫了,我通過它加上氧我可以發電、産生電,它是個發電裝置,不是電池。但是氫氧燃料電池我們一定要研究。氫它沒有礦,它不像锂,锂有锂礦。中國的這個锂的資源雖然是沒有南美洲那麽多,但是我們還算是锂資源比較豐富的國家,但是氫你沒有。

 

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你將來氫從哪兒來?有人說你電解水制氫呢?那當然是可以電解水制氫,大家都可以電解水制氫,但是電解水制氫要什麽?要電。你有了電,以電解水制氫,然後氫你再把它裝瓶也好,把它液化,最後你再把氫又用氫氧燃料電池去發電。就是說開始是電,最後還是電,你都是用這電去開車。如果說能夠解決太陽能光解水制氫這個問題,那麽將來我們氫氧燃料電池的確是大有希望。氫氧燃料電池我們要研究,但是要大發展,就是說它要去取代锂離子電池的這個地位,不是近期的事情。


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