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韓國超級電池什麼時候能研發

發布時間:2022-09-05 02:23:50

1. 超級電池的前景

超級電池能夠存儲更多的電能,更快地完成充電。研究人員表示,人們未來可能在家中完成這種超級電池的製造。
但美國加州洛杉磯大學材料科學和工程系教授理查德-卡恩表示,集合電子電路的能量存儲單元的設計製造存在著挑戰。
生活中,電池容量不足時常困擾著電動車和智能手機用戶。性能穩定、價格合理的超級電池是人類多年來追尋的夢想。現階段人們對超級電池的形象描述可概括為:一次充電,可以讓電動汽車行駛1000公里,讓智能手機玩一周,充電時間能控制在幾分鍾內,最好可無線充電。這種超級電池的市場規模不低於1萬億美元。當前,美國、中國、日本和韓國都在沖刺超級電池。
目前常用的鋰離子電池1991年才開始商業化,主要有鈷酸鋰、磷酸鐵鋰和錳酸鋰3種類型。鈷酸鋰電池能量密度最高,但高溫下不穩定,其他兩種能量密度不高。可充電電池的第五代產品——鋰金屬電池誕生於1996年,在安全性、比容量、自放電率和性能價格比方面,均優於鋰離子電池。但距離超級電池的要求,還有較大差距。
石墨烯有望引發電池新突破。2004年誕生的石墨烯,其特點是具有良好的導電導熱性能:作為電導體,其導電性可與金屬銅媲美;作為熱導體,它是現有材料中最好的,更難能可貴的是,這種材料在很薄的時候,仍有很高的硬度。石墨烯已被各大工業國列為重要材料進行深度開發。目前,石墨烯應用於電池上的研究基本上有3個方向:
一是以石墨烯形成全新體系電池。就是說以石墨烯製造一個全新體系的電池,在性能上是顛覆性的,稱作「超級電池」。使用這種材料製作的電池,能量密度超過600wh/kg,是目前動力鋰電池的5倍,一次充電時間只需8分鍾,可行駛1000公里;電池重量只有鋰離子電池的一半,體積也會大幅縮小,減輕使用該電池汽車的自身重量;電池的使用壽命更長,是傳統氫化電池的4倍,鋰電池的2倍;其成本將比目前鋰電池降低77%。這些物理參數都符合超級電池的要求。
二是以石墨烯強化現有電池性能。將石墨烯運用到現有電池上,改進提升鋰電池、太陽能電池等電池性能,力圖達到超級電池的性能。對於那些已投巨資建設鋰電池工廠的企業,短期內很難再投資開發一種全新電池,利用石墨烯的特性來提升現有鋰電池性能,或許更為現實。就石墨烯屬性來說,作為最薄、最堅硬、導電性良好且擁有強大靈活性的納米材料,石墨烯可廣泛應用於鋰離子電池、超級電容器及太陽能電池等儲能產品中。石墨烯的特殊結構決定其可以提升電池中的鋰離子獲得高速率通道的性能,可以幫助鋰電池技術突破長期難以逾越的障礙。目前,以石墨烯和硅為原料研發的手機電池,每次充電僅需15分鍾,便可讓手機運行一周。
三是以石墨烯催化燃料電池性能。用特製的石墨烯材料替代鉑作為催化劑,來製造燃料電池所需的氫燃料。燃料電池是將燃料具有的化學能直接變為電能的發電裝置。與其他電池相比,具有能量轉化效率高、無環境污染等優點。「質子傳導薄膜」是燃料電池技術的核心部分。現有的質子薄膜上常存在燃料泄漏,因而降低了電池有效性。但質子可以較為容易地「穿越」石墨烯等二維材料,而其他物質則很難穿越,這就可以解決燃料滲透的問題,從而增強電池的性能。
石墨烯技術的應用至今仍處於初級階段,尤其是能讓電池體積和重量大幅縮小的單層石墨烯材料,成品率低,生產成本高,成為石墨烯電池難以產業化的重要成因。因而,通過進一步創新,完善技術工藝,降低生產成本,是今後石墨烯電池發展的關鍵。目前,我國在石墨烯研發及應用上走在世界前列,已有多款石墨烯電池和石墨烯鋰硫電池取得了突破性進展。
當然,全球在電池領域的研發不僅限於石墨烯,日本就在研發利用鎂生產性能更高、成本更低的蓄電池;瑞典正在研究利用碳纖維來提高鋰電池的性能。但這些新技術要真正實用化,甚至形成巨大的產業,還需要經過市場的洗禮。
總之,尋找超級電池的過程,是科技創新的過程,也是產業結構優化的過程。以石墨烯為代表的超級電池實現突破之日,將是包括新型自動駕駛飛機、電動汽車、手機、電腦等一切靠電力驅動設備變革之時,對多個行業將具有顛覆性意義,必將為人類生活翻開新的一頁。

2. 超級電容、鋰電池和鎳氫電池有什麼區別對充電的要求有什麼不同

依材質區分
■碳鋅電池 Heavy Duty Battery
亦稱為鋅錳電池,是目前最普遍之干電池,它有價格低廉和使用安全可靠的特點,基於環保因素的考量,由於仍含有鎘之成份,因此必須回收,以免對地球環境造成破壞。
■鹼性電池 Alkaline Battery
亦稱為鹼性干電池,適用於需放電量大及長時間使用。電池內阻較低,因此產生之電流較一般錳電池為大,而環保型含汞量只有0.025%,無須回收。
■水銀電池 Silver Oxide Button Cell
水銀電池,因為污染和電容量之故線已逐漸被鋰-錳配方取代
■鋰電池
■鎳鎘充電電池 Ni-Cd (Nickel Cadmium Battery)
已為大眾早期廣泛使用,可重覆約500次之充放電,但約10次充放電後即會產生記憶效應;另一個缺點是,在充放電時,陰極會長出鎘的針狀結晶,有時會穿透分隔物而引起內部枝狀晶體式的短路。由於含有鎘之成份,因此必須回收。
■鎳氫充電電池 Ni-MH (Nickel Metal Hyoride Battery)
為目前市場主流之充電電池,它是使用氧化鎳作為陽極,以及吸收了氫的金屬合金作為陰極,一般可進行500次以上的充放電循環。由於不含汞及鎘之原料,不必回收。
■鋰充電電池 Rechargeable Lithium ion Battery
■鉛酸電池 Sealed Lead-Acid Battery
■太陽能電池
在化學電池中,根據能否用充電方式恢復電池存儲電能的特性,可以分為一次電池(也稱原電池)和二次電池(又名蓄電池,俗稱可充電電池,可以多次重復使用)兩大類。一次電池又可分為普通鋅錳(中性鋅錳)、鹼性鋅錳、鋅汞、鋅空、鎂錳和鋅銀六個系列;二次電池主要有鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池、鹼錳充電電池和鉛蓄電池等類型。在數碼設備中,常用的電池類型是干電池(包括鹼性電池)、鎳鎘電池、鎳氫電池和鋰離子電池等。
干電池:這是使用最普遍的電池類型之一,很多人用過干電池,但了解其構造的人卻不多。一般我們常用的干電池又稱為鋅錳電池(圖1)。可分為碳鋅電池(Carbon-Zinc)和氯化鋅電池 (Zinc-Chloride),其優點是能量密度較高,電流密度適當,易實現機械化生產等。在大賣場中這兩類電池被成盒成盒的以低廉的售價拍賣著。但很可惜的由於能量密度不足,一般這種電池只用於耗電量較小的電子產品,如:鬧鍾,計算器等。如果你打算用他來驅動你的數碼相機恐怕你會大失所望。
圓筒型鋅錳電池因隔離物的區別可分為糊式鋅錳電池和紙板鋅錳電池。其中紙板鋅錳電池因配方組成的差異引起電性能的不同,又分為C型紙板電池(碳鋅電池),也稱為高容量電池;P型紙板電池(氯化鋅電池),又稱為高功率電池。, 一般超市或零售市場上的干電池皆為此類電池,其標示為Super Heavy Duty。"C"型的電力容量較"P"型電池低約20%, 一般隨貨贈送的電池多為此類電池,干電池的包裝分為紙殼("C"型常用), PVC, 鐵殼及鉛皮等四類包裝, 同時依含汞量(基本標准為15ppm)來區分還有環保和非環保之不同。
鹼性鋅-錳電池(Zinc-MnO2):是干電池中的一個重要角色。這一類的電池就是我們常稱的「鹼性電池」,由於電容量大,電流強使用上又持久,市場上對此類電池的需求越來越高。然而,部分廠商的鹼性電池為非環保的含汞電池 ,原因是此類電池如在成份中加入氧化銀可提升其電容量約30%以上,但同時零售價格也相對提高。迄今為止,鹼性電池是最成功的高容量電池,也是目前最具性能價格比的電池之一,它改變了傳統電池的內部結構和電化學系統,同過採用極純凈極活躍的正負極材料,它的放電容量達到了普通干電池的5-7倍,存儲壽命也超過了普通電池的兩倍。另一方面,鹼性電池也因為它完美的放電曲線而倍受青睞,特別適用於需要持續大電流放電的場合,如相機,電動玩具,BP機,WALKMAN,電動剔須刀等市場上性能良好又經濟實惠的鹼性電池有南孚、雙鹿等品牌
干電池的選購常識
市場上銷售的鋅錳電池有鹼性鋅錳電池和普通高功率紙板鋅錳電池。
圓筒型鋅錳電池因隔離物的區別可分為糊式鋅錳電池和紙板鋅錳電池。其中紙板鋅錳電池因配方組成的差異引起電性能的不同,又分為C型紙板電池,也稱為高容量電池;P型紙板電池,又稱為高功率電池。
高功率紙板鋅錳電池,如:R6P,電池放電量較大,防漏液性能好,且可大電流連續放電。高功率紙板電池價格便宜(目前市場售價0.8~1.5元左右),使用小型鬧鍾或計算器等可考慮紙板鋅錳電池中比較平價的牌子,操作費用更經濟,考慮耐用和方便程度則需消費者自己選擇。
高能鹼性鋅錳電池,如:LR6等,電極結構與紙板電池等相反,外殼是鍍鎳鋼殼,不參與電化學反應,因此不易發生漏液。鹼性鋅錳電池壽命一般比較長,高耗電電器例如閃光燈、相機及玩具之類採用鹼性鋅錳電池可使用較長時間,比較合算,如到外地旅遊時最好攜帶鹼性鋅錳電池,因為使用鹼性鋅錳電池可以減少攜帶量和更換次數。鹼性鋅錳電池的單價較高,目前國產品牌每枚的價格在1.8~2.8元左右,而進口品牌的價格多為5元左右,但考慮到它在高耗能電器中的使用時間一般是普通鋅錳電池的4倍左右,綜合性價比較高。
這里L表示的是電化學體系為鹼性鋅錳干電池。為了表達干電池的性能特徵,通常在序號後加S、C、P。其中S表示糊式電池,通常被省略,C表示高容量電池,P表示高功率電池,即該電池適合高功率大電流放電場合。R表示的電池為圓柱形。
選購鋅錳電池時要注意以下幾點
1 根據需要選擇電池。例如:用在閃光燈、隨身聽、BP機、電動玩具等需要大電流輸出的器具上,最好選用鹼性鋅錳電池(L)。用在收音機、鍾表等一般用電需求的器具上,選用普通鋅錳電池(S、C、P)即可。
2 注意電池的性能價格比,不要盲目迷信洋品牌。事實上,不少國產名牌電池的性能價格比都高於國外同類產品。
3 注意電池的儲存期。普通鋅錳電池保質期為2年。購買時應選擇近期生產的產品。
鹼性鋅錳電池和普通鋅錳電池的區別
電池在常人的眼裡分鹼性和普通鋅錳電池兩種。過去人們在日常使用中常感到電池的使用壽命不如想像中理想,這就是鹼性鋅錳電池和普通鋅錳電池的區別。在日常使用中,BP機、閃光燈、照相機和電動玩具等這樣大流量的電器具最能顯示出鹼性電池和普通鋅錳電池的特點。
鹼性鋅錳電池在分別使用閃光燈次數為144次,照相機膠卷8卷,玩具開動183分鍾。這些指數均比同期使用中的普通鋅錳電池平均好6.86、4.38、3.81倍,並且在性能價格比也好4.34、2.78、2.41倍。對消費者來說,使用鹼性鋅錳電池可以合理放心使用的。
鎳錳電池(Ni-Mn Rechargeable Battery):這是2002年三月發表的最新電池品種 - 鹼性鎳-錳大電流電池(NiOH-MnO2)。由於數碼相機的耗電量大,一般的鹼性電池在電力完全用完前,電流就無法推動,形成浪費。新一代的鎳錳電池在電池的正極材料中採用了往常僅加在鎳氫電池當中的「氫氧化鎳 NiOH」,成功開發出了電量不易隨使用時間而下降的新型電池。這種電池不僅具有較大的電流,同時耐力也比一般鹼性電池增強1.5~5倍。
鎳鎘電池(Ni-Cd Rechargeable Battery):鎳鎘電池(圖3)是最早應用於手機、筆記本電腦等設備的電池種類,它具有良好的大電流放電特性、耐過充放電能力強、維護簡單。鎳鎘電池最致命的缺點是,在充放電過程中如果處理不當,會出現嚴重的「記憶效應」,使得服務壽命大大縮短。所謂「記憶效應」就是電池在充電前,電池的電量沒有被完全放盡,久而久之將會引起電池容量的降低,在電池充放電的過程中(放電較為明顯),會在電池極板上產生些許的小氣泡,日積月累這些氣泡減少了電池極板的面積也間接影響了電池的容量。當然,我們可以通過掌握合理的充放電方法來減輕「記憶效應」。此外,鎘是有毒的,因而鎳鎘電池不利於生態環境的保護。眾多的缺點使得鎳鎘電池已基本被淘汰出數碼設備電池的應用范圍。
鎳鎘電池的包裝分為零售用的正極凸頭和組裝用的正極平頭包裝兩種,在容量上沒有差異。在充電迴路也和下面所介紹的鎳氫電池類似,採用1.6倍電壓充電。通常鎳鎘電池的充電次數為300~800次, 在充放電達500次後電容量會下降至約80%。鎳鎘電池的記憶效應比鎳氫電池來的嚴重。 所以必須在完全沒電時才可進行充電, 以確保使用壽命。
鎳氫電池(Ni-MH Rechargeable Battery):鎳氫電池(圖4)是早期的鎳鎘電池的替代產品,不再使用有毒的鎘,可以消除重金屬元素對環境帶來的污染問題。它是使用氧化鎳作為陽極,以及吸收了氫的金屬合金作為陰極,由於此合金可吸收高達本身體積100倍的氫,儲存能力極強。鎳氫電池的能量密度比鎳鎘電池大,其容量約為鎳鎘電池的數倍;另外,它具有同鎳鎘電池的1.2伏電壓,及自身放電特性,可在一小時內再充電,內阻較低,一般可進行500次以上的充放電循環。鎳氫電池具有較大的能量密度比,這意味著可以在不為數碼設備增加額外重量的情況下,使用鎳氫電池能有效地延長設備的工作時間。同時鎳氫電池在電學特性方面與鎳鎘電池亦基本相似,在實際應用時完全可以替代鎳鎘電池,而不需要對設備進行任何改造。鎳氫電池另一個優點是:大大減小了鎳鎘電池中存在的「記憶效應」,這使鎳氫電池可以更方便地使用。
鋰-錳電池(Li/MnO2 Battery):在介紹鋰電池前,我們先來了解一下鋰電池的種類鋰-錳電池是目前使用最多鋰鈕扣電池(最早我們稱為水銀電池,為因污染和電容量之故線已逐漸被鋰-錳配方取代)基本電壓為3.0V, 最高電容量可達1200mAH。此電池可設計成輕薄短小且容量高的狀況。加上放電曲線穩定,因此許多高科技產品如主機板都使用它來當記憶體的備用電池。 此外,被設計成圓柱型的鋰電池則具有高容量, 低內阻, 可以瞬間放出大電流, 是照相機電池市場的極佳選擇。不過,因為它的原料金屬鋰具有相當高的化學活性, 因此不宜使用過多於同一電池中,以避免有產生爆炸的危險。
鋰-亞硫酸氯(Li-SOCl2 Battery):此系列電池是目前鋰電池中放電壓最高的一種電池,可達3.6V!其在常溫中以等電流密度放電時, 放電曲線極為平坦。在 攝氏 -40度的情況下這類電池的電容量還可以維持在常溫容量的50%左右,因此其具有極為優良的低溫操作性能。再加上其年自放電率約為2%左右, 所以貯存壽命可長達10年以上,目前和鋰-錳電池分佔依次鋰電池的兩大市場。
鋰離子自從1990年日本的Sony Energyte Inc. 和 1991年加拿大Moli Energy Co., Ltd.宣布研發鋰離子電池,鋰電池就成為現代電池工業金雞蛋!鋰離子(Li-Ion)電池和其它金屬鋰電子一樣具有輸出高電壓的能力, 3.0~4.0V,且比金屬鋰更安全, 因為它是采鋰離子狀態,Li-Ion電池沒有可流動的液態電解質而改以聚合物電解質導電。 其後,美國Bellcore實驗室提出了新的鋰電池設計理念,『塑料鋰離子電池』。和Li-Ion 不同的是隔膜材料和電解質的狀態,在三種基層材料(正 負極和隔膜)的最佳粘結劑為聚四氟乙烯(PTFE) , 採用50%PTFE乳劑, 經過處理和定尺寸一次碾壓,構成Li-Ion電池本體。
鋰離子電池(圖5)具有重量輕、容量大、無記憶效應等優點,因而得到了普遍應用——現在的許多數碼設備都採用了鋰離子電池作電源,盡管其價格相對來說比較昂貴。鋰離子電池與鎳氫電池相比,重量較鎳氫輕30~40%,能量比卻高出60%。正因為如此, 鋰離子電池生產和銷售量正逐漸超過超過鎳氫電池。鋰離子電池的能量密度很高,它的容量是同重量的鎳氫電池的1.5~2倍,充放電次數可達500次以上,而且具有很低的自放電率。此外,鋰離子電池幾乎沒有「記憶效應」以及不含有毒物質等優點也是它廣泛應用的重要原因。
鹼錳充電電池:是在鹼性鋅錳電池的基礎上發展起來的,由於應用了無汞化的鋅粉及新型添加劑,故又稱為無汞鹼錳電池。這種電池在不改變原鹼性電池放電特性的同時,又能充電使用幾十次到幾百次,比較經濟實惠。
鋰聚合物電池(又稱高分子鋰電池)(Li-polymer):具有能量密度高、更小型化、超薄化、輕量化,以及高安全性和低成本等多種明顯優勢,是一種新型電池。在形狀上,鋰聚合物電池具有超薄化特徵,可以配合各種產品的需要,製作成任何形狀與容量的電池。該類電池可以達到的最小厚度為0.5mm,想像一下今後的電池可以薄得像信用卡一樣,是不是覺得很不可思議?其實,韓國電子產品KoKam工程公司已開發出厚度為1mm的鋰聚合電池,並利用該電池開發研製出「KoKam iplayt」數碼相機,其大小與信用卡差不多,厚度為6mm,重量只有35克。
鉛蓄電池(Sealed Rechargeable Battery):常用的充電電池除了上述介紹的鋰電池之外,鉛酸電池也是非常重要的一個電池系統。但,其體積和重量一直無法獲得有效的改善,因此目前最常見還是使用在汽車、摩托車發動之上。鉛酸電池最大的改良,則是新近採用高效率氧氣重組技術完成水份再生,藉此達到完全密封不需加水的目的,而製成的「免加水電池」其壽命可長達4年(單一極板電壓 2V)。
燃料電池:是一種將氫和氧的化學能通過電極反應直接轉換成電能的裝置。具體地說,燃料電池是利用水的電解的逆反應的「發電機」。電池工作時需要連續地供給活物質(起反應的物質)——燃料和氧化劑,這又和其它普通化學電池不大一樣。燃料電池的優點是能量轉換效率高、可靠性高、工作時無雜訊、無塵埃、無輻射,是一種清潔的能源。卡西歐計算機股份有限公司在3月6日發布了一款針對便攜設備的實用「小型高性能燃料電池」(圖6),這種小型設備可以為手機、筆記本電腦、PDA 和其他一些便攜設備提供能量,和目前所使用的鋰離子電池相比,重量只相當於原有鋰離子電池一半的燃料電池就可以提供約4倍的電池能量。不過這樣的設備目前還處於試驗當中,估計要到2004年才能大規模投產後才能進入市場。
依外形區分
■一般圓柱形 例:1號/2號/5號/7號等,適用於一般電子商品。
■鈕扣形 例:水銀電池,適用於電子表、助聽器等。
■方形 例:9V電池,適用於無線麥克風、玩具等。
■薄片形 例:太陽能電池板,適用於計算機、戶外建物。
依使用次數區分
■一次電池:用完即丟,無法重復使用者,如:碳鋅電池、鹼性電池、水銀電池、鋰電池。
■二次電池:可充電重復使用者,如:鎳鎘充電電池、鎳氫充電電池、鋰充電電池、鉛酸電池、太陽能電池。
依用途區分
■工業用 例:工廠使用於產品內建者,屬特定外型或多粒組成,如:電動工具、通訊用電池等。
■消費性使用 例:一般消費者使用,可於市面購置更換者,使用量最多的為圓柱形凸頭電池。
服務壽命
電池是一種化學物質,因而也是有一定服務壽命的,諸如干電池(包括普通的鹼性電池)等一次電池是不能充電的,服務壽命當然只有一次。對於充電電池,一般我們以充電次數來衡量其服務壽命的長短。鎳鎘電池的循環使用壽命在300~700次左右,鎳氫電池的可充電次數一般為400~1000次,鋰離子電池為500~800次。充電電池的服務壽命不僅受製作電池採用的原料、製作工藝等因素的影響,還與電池的充放電方法及實際使用情況有密切關系。例如,某人於1985年開始使用的6節HITACHI(日立)鎳鎘電池,一直到現在還在繼續使用,只是電池容量有些降低了。看來,只要使用方法合理,充電電池是完全可以達到甚至大大超過標稱的服務壽命的。
電池的電壓和容量
在電學上,常用電壓、容量等概念來衡量電池個體的屬性和性能。一般單個干電池(包括鹼性電池)的額定電壓為1.5V,鎳鎘電池和鎳氫電池為1.2V,而鋰離子電池是3.6V(有些廠商生產的鋰離子電池標定的額定電壓為3.7V),相當於3節鎳鎘或鎳氫電池串聯所得的電壓,一些常見的不可充電的鋰電池的電壓是3V(圖7是用於相機的FUJIFILM即富士的CR123A鋰電池)。
容量是指電池存儲電量的大小。電池容量的單位是「mAh」,中文名稱是毫安時(在衡量大容量電池如鉛蓄電池時,為了方便起見,一般用「Ah」來表示,中文名是安時,1Ah=1000mAh)。如圖4中的GP超霸電池的額定容量是1300mAh,如果以0.1C(C為電池容量)即130mA的電流給電池放電,那麼該電池可以持續工作10小時(1300mAh/130mA=10h);如果放電電流為1300mA,那供電時間就只有1小時左右(實際 工作時間因電池的實際容量的個別差異而有一些差別)。這是理想狀態下的分析,數碼設備實際工作時的電流不可能始終恆定在某一數值(以數碼相機為例,工作電流會因為LCD顯示屏、閃光燈等部件的開啟或關閉而發生較大的變化),因而電池能對某個設備的供電時間只能是個大約值,而這個值也只有通過實際操作經驗來估計。
由於單個電池的電壓和容量都十分有限,一般需要用幾個電池組成電池組,以滿足不同設備的實際供電需要。在數碼相機中,最常見的電池組合方式是串聯,即把電池正負極首尾相連,如把4節1.2V、1300mAh的電池串聯,就組成了一個電壓是4.8V、容量為1300mAh的電池組;而在筆記本電腦中,電池一般採用的是混聯方式,即有串聯也有並聯。

3. 為啥還沒有出現超級電池

.........超級電池確實很厲害: 其充電和放電速度比普通電池快很多倍,並能夠存儲更多的電能,壽命也大大延長了。
但是目前還沒有完全實現這個技術,主要 是目前的生產水平還不能完全滿足超級電池的需要,畢竟在實驗室里製造的電池比生產工廠裡面製造的電池,其工藝復雜程度和成本都要高出許多倍!所以科學家們還在不斷努力尋找更加適合實際生產的技術..
.......實際上電池的技術可說是發展非常緩慢的技術之一,從第一快鉛酸蓄電池有法國人普蘭特於1859年發明至今......我們大部分仍然在使用基本相同的鉛酸蓄電池!-----有人問:為什麼不改用鎳鎘電池?鎳氫電池,甚至鋰電池?? 原因很簡單-------鎳鎘電池太貴,而且充電很復雜,難以維護; 鎳氫電池的過放電特性不好,不能適應汽車短時間大電流放電的要求,而且充電更麻煩; 到了鋰電池就更貴更不能大電流放電更加難充電而且充電安全性能不好!!---------您認為新的所謂"超級電池"會更加更加更加好/壞么?!

4. 超強待機久到離譜!科學家發明的超級電池是怎麼回事

我們都知道,古代是沒有電的,雖然人類誕生、演化至今,已經走過了200多萬年的時光,但是其中99%以上的時間里,人類其實都處於非常原始的時代,即使是後來建立文明了,人類的發展速度也不是很快,一直到14世紀開始,歐洲開始文藝復興,這場文藝復興不僅解放了思想,而且也促進了人類科學技術的快速發展。

電池是如何出現的?

很多人都知道是伏特發明了電池,卻不知道在伏特之前,已經有很多科學家從事「電」保存方面的研究了。

最早是在1746年,荷蘭科學家馬森布洛克發明了「萊頓瓶」,這個瓶子可以用來保存電。後來時間又過了30多年,一名義大利科學家在進行解剖實驗的時候,在用金屬器械觸碰解剖青蛙的時候,感受到了電流的存在,這也是人類第一次發現生物竟然也帶電,人類發現了「生物電」。

這個意外發現,讓很多科學家都加入「電」的研究行列,伏特也是其中之一,1700年,通過將鋅版和錫板浸泡在鹽水裡,伏特製造出了世界上第一個電池,後來英國的科學家丹尼爾,對這個電池進行了改良,於是,人類世界開始迎來了一種新的能源。

可以說,電池開始逐漸被應用和普及,是從20世紀開始的,算下來不過百年的事,但是電池的發展卻是突飛猛進的,如今,伴隨著傳統資源即將枯竭,再加上傳統資源的弊端,導致世界上很多國家都在研發新型電池,而且在電池技術領域,我國的實力也是國際領先的,未來希望可以研發出更多的超級電池,讓人類可以早起應用和普及更厲害的新能源。

5. 石墨烯材料被發現後關注度不斷,石墨烯超級電池還有多久能民用

我們騎過電動車的人都知道,很多電動車的電瓶都是石墨烯的材料。石墨烯在某種程度上已經廣泛應用於人們的生活領域。但是石墨烯的技術具有不可控性。因為從石墨烯的應用來說,主要用途就是電熱光以及其他領域。很多企業都在著手研發石墨烯,卻沒有見到後續的產品問世或者投入使用。

目前由於巨額的產線成本,量產後的品質把控等一系列原因,導致石墨烯電池沒有辦法在短期內取代鋰電池。但是石墨烯材料的優勢和未來的廣泛的市場價值,促使人們都在競相研究石墨烯材料。石墨烯超級電池的廣泛使用應該不會太久了。

6. 請介紹下超級電容電池,什麼時候投入民用

現在已經算是投入使用了··只不過由於個別技術尚未成熟,想要投入在電動車,手機,等電器上還要些等上些時間。我想也快了,因為超級電容電池早已是現在各個大國解決綠色能源發展方向之一。

7. 手機石墨烯電池研究成功了嗎,什麼時候能大規模用於手機

去年12月份華為法國分公司在 Twitter 上發了一則消息稱,明年上半年發布的華為 P40 系列手機將會使用石墨烯電池。

消息一出,整個網路上掀起了一波石墨烯浪潮,大家紛紛討論使用石墨烯電池的手機續航如何強大,石墨烯概念股也一片飈紅,整個電子行業似乎被打了雞血,所有人都在期待石墨烯時代的到來。

但幾小時後華為官方給熱血上頭的消費者和投資者潑了一盆冷水:「之前華為法國官推發布消息有誤,P40 並沒有搭載石墨烯電池」。雖然被證實是 Fake News ,但石墨烯電池也不是編撰出來的概念名詞,而是大部分電池能源公司努力的方向。

石墨烯作為目前導熱率最高的材料,如果使用石墨烯對鋰電池進行散熱,鋰電池的快充速度能再次提升一個台階。之前在 2015 年的第 56 屆日本電池大會上,華為就拿出了使用石墨烯為鋰電池散熱的技術,展示了 5 分鍾即可充滿 3000mAh 電池 48% 電量的快充技術成果。

如果將石墨烯散熱與石墨烯作為電池正極的技術相結合,鋰電池的容量和充電速度將同時獲得提升。

2017 年,三星就宣布開發出了採用石墨烯技術的電池。在三星的演示中,這塊採用石墨烯技術的手機電池容量提升了 45%,同時還可以做到 12 分鍾內充滿電,強大的電池性能,讓人看到了石墨烯電池在電子產品上的潛力。

不管從哪方面來看,石墨烯為都是鋰電池突破的關鍵所在。但石墨烯作為一種新型的材料,還是太年輕了些。每當人類發現一種新材料,總要按照原理研究—實驗室生產—規模化生產—產品這一流程進行。

材料學不同於其他學科,從原理到產品都有漫長實驗周期。從目前石墨烯的製造和應用程度來看,石墨烯還處於早期階段,雖然 2018 年全球石墨烯市場規模已經 2.73 億美元,年均增速也保持在 40% 的高速增長上,但大部分生產石墨烯的企業都沒有掌握大規模量產石墨烯的技術,生產出來的高純度石墨烯材料售價每克在千元以上。

這樣昂貴的材料,最多在實驗室研究時才能出現,如果想要商業化,不說技術和產量夠不夠,光價格恐怕都無人買單。石墨烯這種尚且在產業化前期的技術,恐怕還要三五年才可能出現在電子產品中。

現在嚷嚷著石墨烯馬上就改變世界的人,想必也沒幾個人會信了。

不管從哪方面來看,石墨烯為都是鋰電池突破的關鍵所在。但石墨烯作為一種新型的材料,還是太年輕了些。每當人類發現一種新材料,總要按照原理研究—實驗室生產—規模化生產—產品這一流程進行。

材料學不同於其他學科,從原理到產品都有漫長實驗周期。從目前石墨烯的製造和應用程度來看,石墨烯還處於早期階段,雖然 2018 年全球石墨烯市場規模已經 2.73 億美元,年均增速也保持在 40% 的高速增長上,但大部分生產石墨烯的企業都沒有掌握大規模量產石墨烯的技術,生產出來的高純度石墨烯材料售價每克在千元以上。

這樣昂貴的材料,最多在實驗室研究時才能出現,如果想要商業化,不說技術和產量夠不夠,光價格恐怕都無人買單。石墨烯這種尚且在產業化前期的技術,恐怕還要三五年才可能出現在電子產品中。

現在嚷嚷著石墨烯馬上就改變世界的人,想必也沒幾個人會信了。

石墨烯電池實際上是用在電池散熱的,跟電池本身又有多少關系?

手機發展至今日,普通的鋰電池早已不能滿足大家都需求,而輕薄手機機身內部也不能容納下更大容量的鋰電池,所以現在各大廠商都在大力發展石墨烯電池技術。

當今時代的手機鋰電池基本都維持都在3000毫安左右,正常使用一天就差不多沒電了,就算配備有無限充電和超級快充,充電速率也遠遠比不上石墨烯電池。

而作為大家未來比較期待的手機電池替代材料——石墨烯聚合材料電池,其能量密度是市面上鋰電池的3倍以上,而且使用壽命也是普通鋰電池的2倍左右,具備強導電,強導熱,高硬度,高韌性的特點。

換句話來說,如果我們手機里的電池是石墨烯聚合材料電池,那麼在相同的機身容量內,電池容量能夠從3000毫安至少提升至10000毫安,而且充電速度也能提升至短短幾分鍾。

但是現在石墨烯電池僅僅只存在於實驗室中,並且高純度的石墨烯電池的生產工藝和內部構造難度遠遠高於普通鋰電池。即使在實驗室中研製成功,但想要量產還是面臨巨額的產品線成本,量產中的品控問題,原材料成本過高的難題需要人們去解決,所以石墨烯電池在短時間內很難實現商用。

不過現在已經有一些基於石墨烯材料的鋰電池面世。這種電池本質上還是鋰電池,但是因其在其中摻雜了石墨烯材料,所以使得這種電池具備更好的散熱性,導電性,並且還具備更快的充電速度。

據悉石墨烯電池會在2021年前後與大家見面,大家期待嗎?

近年來,智能手機的發展日新月異,智能手機在顯示尺寸、外形尺寸和相機方面發生了很大變化。但在電池方面沒有重大變化,雖然充電速度有所提高,電池容量也有所增加,但是還沒有實現任何重大變革。早在2017年底,三星就獲得了基於石墨烯的電池解決方案的專利,根據Sam Mobile的一份報告,這家韓國巨頭可能很快會用石墨烯替代鋰離子電池。令人驚訝的是,只需插入智能手機5分鍾,即可全天使用。石墨烯球材料將使電池容量增加45%。充電速度也會提高5倍。通常,鋰離子電池需要一個多小時才能完全充電,石墨烯電池僅需要5分鍾。而且盡管充電速度更快,但電池的老化速度不會受影響。

石墨烯是緊密結合成六邊形或蜂窩狀結構的碳原子組成。使石墨烯如此獨特的原因在於,該結構僅一個原子層厚,實質上使石墨烯片二維化。這種2D結構產生了非常有趣的特性,包括出色的導電性和導熱性,高柔韌性,高強度和低重量。我們特別感興趣的是導電性和導熱性,它實際上優於銅(導電性最高的金屬元素)。

(1)超級電容器可以使電池壽命更長、容量更大,並且幾乎可以立即充電

石墨烯作為電池的理想用途是作為「超級電容器」。超級電容器可以像傳統電池一樣存儲電流,但是可以快速地進行充電和放電。鋰離子每千克最多可存儲180Wh能量,而石墨烯每千克最多可存儲1,000Wh。

(2)石墨烯比鋰離子電池具有更高的電導率。這允許更快的充電單元也能夠提供很高的電流。

(2)石墨烯電池也比當今的鋰離子電池更輕,更薄。

(3)石墨烯更安全。盡管鋰離子電池具有良好的安全記錄,但還是發生過涉及有缺陷產品的重大事件。過熱,過度充電和刺穿會導致鋰離子電池化學失衡失控,從而引起火災。石墨烯更加穩定,靈活和堅固,並且對此類問題更具彈性。

(1)領先公司Vorbeck Technologies實現了,如何從碳中生成石墨烯。

(2)三星電子已開發出使用石墨烯的核心電池技術,以使鋰離子電池使用壽命更長,充電更快,這是批量生產的潛在行業里程碑。

(3)華為發布了一種新的石墨烯增強型鋰離子電池,該電池可在更高溫度下保持功能,並提供更長的工作時間。

(4)美國的Vorbeck Materials發布了一種表帶,這是一種輕巧的柔性電源,可以連接到任何現有的袋式表帶上,以實現移動充電站。該產品重450克,提供7200 mAh電量,可能是世界上第一個石墨烯增強電池。

(5)特斯拉也在考慮,使用石墨烯電池替代現有的鋰電池,在最新款的電動車上裝備。

石墨烯被認為是未來最具潛力的材料之一,石墨烯電池的應用將幫助改變智能手機行業,當前的生產成本比較高,商業化還有很長一段路要走,但它對於未來的智能手機,穿戴設備,電動 汽車 等極具誘惑力。

這是一個行業轉型新技術,無可避免的必由之路,這是一個值得關注技術點,有著光明的前景。

以上是我的淺薄之見,歡迎指正,謝謝!

淘寶多的是

成本很高,暫時無法在手機上使用,等吧,電池技術一直無法得到突破,而手機性能越來越好,同時耗電增加,對電池優化也要求更高

8. 石墨烯電池的優勢有哪些

電動車的石墨烯電池質量較好。石墨烯電池在應用,電池容量,能耗等方面均比較佔有優勢相關的介紹具體如下:

1、石墨烯電池的應用較為全面:

隨著批量化生產以及大尺寸等難題的逐步突破,石墨烯的產業化應用步伐正在加快,基於已有的研究成果,最先實現商業化應用的領域可能會是移動設備,航空航天,新能源電池領域。

2、石墨烯電池的電池容量較大:

使用石墨烯作為電池的陽極材料,其充放電速度將超過鋰離子蓄電池的10倍。

3、石墨烯電池的能耗較低:

石墨烯電池具有極限的薄度(只有一層原子的厚度)所以陽離子的移動所受限制很小。同時正因為具有網狀結構,由石墨烯所製成的電極材料也擁有充分的孔洞。從這個方面看,石墨烯無疑是一種非常理想的電極材料。

拓展資料:

隨著批量化生產以及大尺寸等難題的逐步突破,石墨烯的產業化應用步伐正在加快,基於已有的研究成果,最先實現商業化應用的領域可能會是移動設備、航空航天、新能源電池領域。

消費電子展上可彎曲屏幕備受矚目,成為未來移動設備顯示屏的發展趨勢。柔性顯示未來市場廣闊,作為基礎材料的石墨烯前景也被看好。有數據顯示2013年全球對手機觸摸屏的需求量大概在9.65億片。

到2015年,平板電腦對大尺寸觸摸屏的需求也將達到2.3億片,為石墨烯的應用提供了廣闊的市場。韓國三星公司的研究人員也已製造出由多層石墨烯等材料組成的透明可彎曲顯示屏,相信大規模商用指日可待。

另一方面,新能源電池也是石墨烯最早商用的一大重要領域。之前美國麻省理工學院已成功研製出表面附有石墨烯納米圖層的柔性光伏電池板,可極大降低製造透明可變形太陽能電池的成本,這種電池有可能在夜視鏡、相機等小型數碼設備中應用。

另外,石墨烯超級電池的成功研發,也解決了新能源汽車電池的容量不足以及充電時間長的問題,極大加速了新能源電池產業的發展。這一系列的研究成果為石墨烯在新能源電池行業的應用鋪就了道路。

由於高導電性、高強度、超輕薄等特性,石墨烯在航天軍工領域的應用優勢也是極為突出的。前不久美國NASA開發出應用於航天領域的石墨烯感測器,就能很好的對地球高空大氣層的微量元素、航天器上的結構性缺陷等進行檢測。而石墨烯在超輕型飛機材料等潛在應用上也將發揮更重要的作用。

以上內容參考:石墨烯電池

9. 石墨烯超級電池還有多久能民用

鋰電池發展到現在已經遇到瓶頸,市場和消費者都渴望尋找更好的替代品。而前幾年出現的石墨烯材料,用於電池方向能獲得比傳統鋰電池更好的性能。石墨烯電池會取代鋰電池嗎?石墨烯手機電池還有多久能商用?

先了解下石墨烯電池相關:

2010n石墨烯材料的發現者獲得了諾貝爾獎,因此這種新型材料開始被大眾所熟知。石墨烯雖然還沒有正式大規模商用,但是因為產品的特性很突出,相比鋰電池來說在使用時間、充電速度以及能量密度上都更強,而被認為是下一代電池核心材料。具體來說,用石墨烯聚合材料做成的電池,能量密度是市面上鋰電池的3倍以上,使用壽命是傳統鋰電池的2倍,充電速度也遠遠快於普通鋰電池。具備非常強的導電性、導熱性、極高的硬度、極強的韌性。

石墨烯電池的優點非常明顯,僅僅看優點的話完全可以取代目前的鋰電池。

石墨烯電池那麼強大,那麼為什麼還沒有出現取代鋰電池呢?

原因在於,石墨烯目前依然面臨著成本高、研發難度大、量產難度大的一些問題。鋰電池雖然續航上不盡人意,但是經過這么多年成熟的發展已經可以大規模、低成本的應用在許多領域。而石墨烯即便在實驗室內成功研發,因巨額的產線成本、量產後的品質把控等等一系列原因,都沒有辦法在短期取代鋰電池。

10. 韓國電池生產商SK公司發布全新電池技術,充電快!續航長

純電動車(EV)已經是未來汽車業發展的必然趨勢,但目前還是有許多電動車的技術瓶頸有待突破,就好比說續航里程、電池容量和效率、充電效率和便利性等問題,而來自韓國的SKInnovation似乎給出了一個強有力的答案,或許足以改變電動車的未來發展並成為EV大量普及的功臣。

隸屬韓國五大財團SK集團旗下的SKInnovation最近就在韓國的一場能源展銷會上對外宣稱成功研發出一款支持超級快充,只需充電20分鍾就可行駛超過500英里(800公里)的全新車用電池技術,而且其使用壽命比目前的一般三元電池多出一倍!

目前全球的電池生產與製造技術大多主要掌握在韓國與日本企業手中,這兩個地區掌握了全球超過50%的車用電池份額,而最大的車用電池供應商是來自韓國的LG化學,其競爭對手還有同樣來自韓國的SamsungSDI和SKInnovation等。

本文來源於汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。

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與韓國超級電池什麼時候能研發相關的資料

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