充电锂电池的过往由来
信息来源于:互联网 发布于:2022-03-12
从19世纪末到20世纪初,电池驱动的电动汽车是当时城市街道上常见的景象。原因是电动汽车噪音小,不排放有毒气体。然而,电动汽车在出行方面总是有缺点。1912年,随着电动起动机的发明,内燃机汽油动力汽车走上历史舞台,电动汽车被抛弃。
1900年左右镍镉充电电池问世,多用于能源需求较大的场合。镍镉电池和铅酸电池一样,只是在使用中会产生化学气体,尤其是在过充的情况下。20世纪40年代末,德国工程师乔治·纽曼通过调整充电电池的化学成分解决了这个问题,使得密封充电电池成为现实。例如,自20世纪60年代以来,镍镉电池的使用规模日益扩大
在20世纪的大部分时间里,铅酸电池和镍镉电池主导了整个充电电池商店,这两种电池至今仍被人们使用。虽然在单位体积储存的电能方面无法与新电池相比,但性价比极高。现在几乎所有的汽车起动机都依靠小型铅酸电池提供脉冲电能。它们也用于大型备用电源系统,占全球可充电电池储备的近一半。在…里
新电池时代的到来
在过去的二十年里,两种新的可充电电池已经初步出现在市场上。镍氢电池的单位体积储存的电能是铅酸电池的两倍,最初于1989年进入市场。20世纪90年代,镍氢电池成为便携式电子产品的理想驱动力,也取代了镍镉电池,应用于多个领域。丰田在1997年推出的新型混合动力车普锐斯也使用镍金属氢化物电池。
目前,氧化钴仍是手机、掌上电脑广泛使用的电池正极材料。这种充电电池最初也用在汽车上,比如特斯拉汽车公司的跑车。但由于氧化钴化学活性高,价值高,大多数专家认为氧化钴不适合广泛应用于混合动力汽车或纯电动汽车。
因此,研究人员在初步测试中采取了一种新的方法。总部位于密歇根州的Compact Power公司已经开始使用锰来代替电池中的钴,因为锰的成本更低,在高温下的性能更稳定。不过坏消息是,由于锰会溶解在电解液中,寿命会更短。然而,美国阿贡国家实验室的高级科学家迈克尔·萨克瑞(Michael thackwray)认为,将锰与其他元素混合,如镍和钴,可以解决这些问题。
1997年,美国科学家表示,磷酸铁有望作为电池的新型正极材料。与氧化钴相比,磷酸铁具有价格低廉、安全环保等优点。但其缺点是能量密度低,导电性差,进而影响电池的储存和放电功能。后来在2002年,麻省理工学院的研究人员发表论文称,在磷酸铁中掺杂铝、铌和锆的一些元素,可以大大提高其导电性。