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玻璃电池临面世!固态电池新篇章即将揭开
发布日期:2020-07-30   点击量:885   作者:水晶养生杯   文章来源:www.chuangxinmug.com

约翰。好极了(JohnB。好极了),美国物理学家,和葡萄牙研究员玛丽亚海伦娜布拉加一起开发了“玻璃细胞”。继40年前由Goodislow开发的锂电池之后,这种“奇迹电池”不再像现在这样以液体电解质为基础,而是以固体为基础,即电子穿过与碱金属结合的玻璃。这种固态电池有许多优点:容量大,耐冷热,充电不需要几小时而是几分钟,固体电解质不会燃烧。

97岁的古德斯沃领导了锂离子电池的发展。他是科克雷尔工程学院的教授,也是电池研究领域的传奇人物。被称为锂电池之父的他发明了一种如今很受欢迎的电池,广泛用于消费类电子产品和电动汽车,并且可以多次充电。

首先,玻璃电池的时代离我们不远了

“我们相信我们的发现已经解决了当今电池的许多问题,”古迪纳夫说。古迪纳夫和他的工程师团队认为,对新一代电池的等待可能很快就会结束。

现在,古迪纳夫和他的工程师团队已经在奥斯汀的德克萨斯州立大学开发了第一个锂玻璃电池。这些电池可以为移动电话和电动汽车提供多节持续时间更长的可充电电池。

锂玻璃不仅使锂离子的能量密度加倍,而且还能在几分钟内为它们充电。它可以充电上千次以上。它在零下的极端天气下表现良好,不像锂电池那样易燃。

研究人员已经证明,新型锂玻璃电池的功率至少是传统锂电池的三倍。更高的电力意味着电动汽车可以在充电点之间行驶更远的距离。电动汽车的行驶里程扩大了三倍,使电动汽车能够与汽油动力汽车并驾齐驱,这有助于不断增长的环保市场盈利。

其次,锂玻璃电池充电更快、更高效、更安全。

“我认为我们有可能做过去20年来一直想做的事情,”古德纳夫告诉记者。“也就是说,制造一辆电动汽车,在价格和便利性方面可以与一辆装有内燃机的汽车竞争。

“锂玻璃电池的概念受到更多充电和放电循环的影响,这相当于延长电池的使用寿命和缩短充电时间(几分钟而不是几小时)。对于手机用户来说,这意味着连接墙上插座的时间更少了。

新型电池的关键是使用固体玻璃电解质,而不是锂电池中常用的液体电解质。液体电解质在阳极(电池背面)和阴极(电池正面)之间传输导电锂离子。如果液体电池充电过快,将导致短路和火灾。固体电解质降低了电路板短路的风险,成为更安全的选择。

玻璃电解质也使用可持续的材料,“用廉价的盐代替锂”盐可以从随处可得的海水中提取,“使锂玻璃电池成为一种更环保的电池。科克雷尔学院高级研究员玛丽亚海梁艺布拉加说。

尽管其他替代品(如氢和硫化锂)正在测试中,锂电子产品和锂聚合物仍然是笔记本电脑、智能手机和越来越多的电动汽车中使用的主流技术。

三、两年内玻璃电池投放市场

对新型锂玻璃电池的研究很有希望,但新技术要进入商业市场还需要几年时间。

根据美国电气和电子工程师学会(IEEE)主要期刊《IEEE综览》的报告,加拿大能源存储专业公司魁北克水电公司正在将固态电池从goodyslow推向市场。

这项技术的专利权已经从研究小组所在的奥斯汀德克萨斯大学转移到魁北克水电公司。这家加拿大公司被公认为全球电池储能技术的先驱。魁北克水电公司有雄心勃勃的计划:玻璃电池应该在两年内上市;然后,合作公司可以大规模生产电池。

目前,德国汽车巨头梅赛德斯-奔驰正与魁北克水电公司合作开发新的电池技术。

四.钙钛矿电池用柔性玻璃

美国能源材料公司(EMC)和康宁公司(Corning Company)签署了一项联合开发协议(JDA),开发用柔性玻璃封装的钙钛矿太阳能电池。

根据TestPV咨询的技术数据,EMC的R2R(卷到卷)工艺可以大大提高电池封装的生产效率,而康宁的柔性柳玻璃具有优异的热机械稳定性、光学透明度、表面质量和优异的阻隔性能。

根据EMC首席执行官斯蒂芬迪鲁卡博士的说法,太阳能电池板需要高效率和长寿命。康宁威洛玻璃公司利用高速卷对卷印刷技术,极大地扩大了制造高性能钙钛矿太阳能电池组件的工艺窗口,同时提供了一个可以延长产品寿命的包装屏障。

康宁技术中心副总裁迪帕克乔杜里博士认为,“柳玻璃是一种独特的定制基材,用于卷对卷印刷钙钛矿光伏模块。高产量的R2R工艺和康宁柳树玻璃优异的材料性能相结合,可以实现高速高性能的光伏电池制造。”

如果这次合作成功,钙钛矿太阳能电池的生产效率将大大提高,制造成本将大大降低,高性能的钙钛矿太阳能光伏技术将得到推广,尽快实现产业化,产品将尽快向新能源领域商业化。

日期归档2020年07月 2020年06月 2020年02月 2020年01月 2019年12月 2019年11月 2019年10月 2019年09月

 

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