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汤浅蓄电池NP38-12厂家授权报价/销售
【导读】电池作为一种将化学能转化为电能的装置,从1746年的“莱顿瓶”发展至今,被大类区分近20种。近年来,得到市场关注的新型电池更是层出不穷。
电池作为一种将化学能转化为电能的装置,从1746年的“莱顿瓶”发展至今,被大类区分近20种。近年来,得到市场关注的新型电池更是层出不穷。
例如氢燃料电池,通过分离氢气中的电子,产生电流,就可以在接近零碳排放的状态下发电。众多政府以及汽车企业也十分支持氢燃料电池的发展和应用。
今年初,美国氢燃料电池巨头Plug能源一度遭到追捧,其股价也因此跌宕起伏。“虽然氢燃料电池给予市场绿色环保的美好期待,但从实际发展的速度和推广角度来看,近几年仍属于概念阶段。”一位电池行业资深专家告诉记者。
无独有偶,这种画饼式的想象同样存在于超级电容。
作为一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源,超级电容具有充放电速度快,循环使用次数超长等优点。同样是因为环保原因,装有超级电容的公交车辆、无辫有轨电车正计划在多个城市大规模推广。有不少观点认为,随着技术的进步,超级电容将能取代电池。
超级电容专家却对记者说,外界对于超级电容的能力存在误读。以新能源汽车为例,通常超级电容能够在汽车启动和加速环节,补偿峰值功率。但决定电动汽车续航里程的关键还是锂电池。在目前的情况下,超级电容和锂电池存在的是互补关系,谁也不能取代谁。而在未来相当长的一段时间,超级电容能量密度也无法与锂电池相提并论。
长江证券研究报告认为,燃料电池与超级电容产业化程度不高,而传统干电池、铅酸蓄电池、镍铬镍氢电池又存在较重的环境污染以及使用寿命不高等问题。因此,在未来相当一段时间内,各方面表现相对平衡的锂电池仍将未来电池领域的最佳选择。
而全球电动汽车的快速发展,将进一步引爆锂电池的需求。仅以特斯拉MODEL S一种车型为例,2013年销量为22400辆,以平均每辆车电量70kWh计算,2013年其总电量就达到了150万kWh,而全球智能手机锂电池年需求量的总电量为909万kWh,仅特斯拉一个车型的电量就占到了智能手机电池16%的份额。
Navigant 研究公司上个月发布的报告显示,锂电池稳定且可靠的表现使它们被越来越多地用于电池动力和插件混合动力汽车。未来十年,全球对锂电池的需求将激增,每年的市场价值都将增长,到2023年将增长到260亿美元。
而根据我国的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》,至2015年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量力争达到50万辆,据此计算届时需要能量型动力电池模块则将达到150亿瓦时/年、功率型30亿瓦时/年。2012年,中国锂电池产业规模达556.8亿元人民币,预计2015年将达到1251.5亿元人民币,将继续呈高速发展的态势。
尽管,锂电池未来发展趋势总体向上。目前也出现了结构性的产能过剩。尤其是国产低端锂电池厮杀激烈。另一方面,高品质科技含量高的锂电池则供不应求。这种两极分化意味着,看似技术成熟的锂电池仍具有较大技术进步空间。
对于锂电池原料生产企业而言,除了正负极材料的突破创新,锂电池电解液或将成为另一个突破的关键点。
一种廉价高功率的锂硫电池问世,500次充放电后功能无损 有望带来电池革命。研究人员表示,新电池的性能可与目前市场上占主流的电池相媲美,而且,经过500次充放电循环后功能无损。过去数十年来,锂离子电池的能量密度不断提高,广泛应用于智能手机等领域。但锂离子电池需要笨重的阴极(一般由氧化钴等材料制成)来“收纳”锂离子,限制了电池能量密度的进一步提高。这意味着,对诸如长距离电动汽车等需要更大能量密度的应用来说,锂离子电池有点力不从心。
廉价高功率的锂硫电池问世,有望带来电池革命
因此,科学家们将目光投向了锂离子电池更纤瘦的“表妹”——锂硫电池身上,后者的阴极主要由硫(石油工业廉价的副产品)制成。硫的“体重”仅为钴的一半,因此,同样体积的硫收纳的锂离子数为氧化钴的两倍,这就使得锂硫电池的能量密度为锂离子电池的数倍。
但硫阴极也有两大劣势:首先,硫容易与锂结合,形成的化合物会结晶;其次,不断的充放电循环使硫阴极容易破裂,因此,一块典型的锂硫电池经过几次循环就成了无用之物。
据物理学家组织网6月4日报道,在最新研究中,为了制造出稳定的硫阴极,研究人员将硫加热到185摄氏度,将硫元素由8个原子组成的环路融化成长链,随后,他们让硫链同二异丁烯(DIB,一种碳基塑料前体)混合,二异丁烯让硫链连接在一起,最终得到了一种混合聚合物。他们将这一过程称为“逆向硫化”,因为其同制造橡胶轮胎的过程类似,关键的区别在于:在轮胎中,含碳材料会聚集成一大块,硫则点缀其中。
科学家们解释道,添加二异丁烯使硫阴极不那么容易破碎,也阻止了锂硫化合物结晶。研究表明,硫和二异丁烯的最佳混合为二异丁烯占总质量的10%到20%。如果太少,无法保护阴极;如果太多,电化学性能不活跃的二异丁烯会降低电池的能量密度。
测试表明,经过500次循环后,电池的能量密度仍为最初的一半多。亚利桑那大学的化学家杰弗里·佩恩表示,其他还处于实验阶段的锂硫电池也有同样的性能,但其制造成本高昂,很难进行工业化生产。
NIST的材料科学家克里斯托弗·索尔斯表示,尽管如此,这种锂硫电池短期内也不会上市,硫暴露在空气中很容易燃烧,因此,任何经济可行的锂硫电池都需要经过非常严苛的安全测试,才能投放市场。
美国麻省理工学院研究人员通过计算机模拟和实验室测试,找到了能极大提高太阳能光电池效率的新途径。
据悉,利用计算机模型和先进的芯片制造技术,由物理学家和工程师共同组成的麻省理工学院研究小组,成功地在构成太阳能电池的超薄硅薄膜的正面增加了一种增透膜,并在背面增加了由多层反射膜和衍射光栅组合成的精细结构。此举导致太阳能电池的电能输出提高了50%。
超薄硅薄膜背面的多层反射复合结构经过精心设计,能够让照射进薄膜的光更长时间地在薄膜内反射,以便有充足的时间让光能被吸收并转换成电能。参与研究的物理系博士后比特 博麦尔表示,没有这些反射层,光将直接反射出薄膜进入周围的空气。他认为,确保进入硅薄膜中的光能够具有更长的传输通道十分重要,在硅薄膜中传输距离越长意味着光能被吸收的几率越高,被吸收的光能将促使薄膜中的自由电子形成电流。
为获得理想的光电转换效率,研究小组进行了数以千计的计算机模拟实验。他们通过改变衍射光栅的刻痕距离、硅薄膜的厚度以及硅薄膜背面反射层的数量和厚度来寻求最佳的太阳能电池设计方案。研究项目负责人、麻省理工学院材料科学和工程教授莱昂内尔 金默灵说:“计算机模拟(结构)的性能比任何其他结构的要好得多,当硅薄膜为2微米厚时,光能转换成电能的效率提高了50%。”
在获得了理想的设计后,研究小组通过实际的测试对其进行了确认。金默灵表示,研究人员完善了光电池的结构,并将其制造出来。测试确认了计算机模拟设计的正确性,该结果已引起了工业界的兴趣。
研究人员表示,至今所完成的工作仅仅是走向实际高效光电池商业化生产的第一步,今后他们还需要通过不断的模拟和实验测试以及更多的制造工艺和材料研究,对新型光电池进行精细调整。金默灵认为,如果太阳能利用产业保持目前的需求势头,那么新型光电池有望在未来3年内得到应用。
一辆电动汽车能否连续驰骋19个小时,从多伦多开到1800公里外的哈利法克斯,全程无需停车充电?这在理论上将是可行的。近日,美铝加拿大公司和以色列Phinergy公司在蒙特利尔向大众展示了这样一种具有超级续航能力的电池技术。
以锂离子电池驱动的电动汽车难以普及的最大障碍是行驶里程有限,目前的续航能力大多在135公里(日产Leaf)至480公里(特斯拉S型)之间,除非大量安装快速充电站,否则不适宜驾驶电动汽车远途旅行。美铝加拿大公司和以色列公司Phinergy新展示的100公斤重的铝空气电池储存了可行驶3000公里的足够电量。相比之下,特斯拉Model S的电池超过500公斤,而行驶里程不到500公里。
新电池并不是从普通电网充电,而是在美铝公司水电站的熔炼车间充电,充满电的电池其实是一块大部分由铝制成的厚重面板。铝板利用从空气中吸收的氧气以及用户给汽车加的水产生化学作用,将铝变成氧化铝,从而释放出能量,为汽车持续提供动力。铝的氧化反应在铝暴露在空气中时会自然发生,表面的氧化铝会阻止深层的铝继续发生反应,新电池采用的新技术则包含了电解质可溶解表面氧化层,使反应持续进行。
按照美铝加拿大公司的介绍,使用这种电池的汽车仍需保留锂电子电池,铝电池只在锂电池电量耗尽后才启动,因此可以用很长时间,期间只需每月加注清水。通常在一年左右达到使用极限后,到服务站更换充满电的铝电池即可。
使用这种带有附加电池的原型车,上星期在蒙特利尔的一级方程式赛道上经过了试驾。Phinergy公司还于6月4日在加拿大国际铝业大会上介绍了这一新的发明。目前,发明企业正与魁北克省商议生产协议,争取使这种零排放汽车能够早日投入试运行。
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