日本松下电器公司日前说,该公司技术人员与京都大学研究团队合作开发出了不需要稀有金属钴的锂电池新材料,并试制出了新型锂电池。这种锂电池有望摆脱对钴的依赖,大大降低生产成本。
目前,手机和笔记本电脑用的锂电池,正极需要使用含钴的材料。松下电器公司技术人员与京都大学教授吉田润一为首的研究团队,利用锂和碳开发出了一种有机新材料,从材料的成分上下工夫,攻克了有机电极在离子移动过程中容易溶解到电解液中的难题,成功地试生产出不用钴做电极材料的新型锂电池。结果表明,新材料生产的电池与含钴材料做电极的锂电池具有同等的容量。
实验结果还表明,这种新型材料生产的锂电池充放电100次,其容量的衰减不超过20%。研究人员表示,将继续对新材料进行改良,至少要将电池的寿命提高到充放电500次到1000次之间,然后进行商品化生产。
新型锂电池可耐受极寒 零下41度持续放电
体积小、重量仅为铅酸电池47%;在零下41度环境中可持续放电,放电率超75%……由北京恒绿源和科技有限公司自主研制的新型磷酸铁锂锂离子起动电池,日前通过了鉴定。中国工程院院士杨裕生、北京理工大学教授吴峰等鉴定专家认为,该技术已达国内领先水平。
北京恒绿源和科研人员介绍说,新型磷酸铁锂锂离子起动电池有2个主要技术创新点,一是解决了磷酸铁锂电池低温性能差问题。在零下41度环境中可持续放电,放电率达75%以上,低温性能突出;二是开发了起动电池专用管理保护系统,使电池在极寒温度下承受1000安工作电流的管理保护系统,实现了电池在各种严苛条件下可靠稳定工作,并能与目前普遍使用的铅酸起动电池盲换,不需做任何改动或改变。
“该产品中国国内首次实现了在零下41度低温条件下,接近报废车辆配装锂离子起动电池在冷冻库停放24小时,无任何辅助设施条件下,点火起动成功。”该科研人员说。
吴峰等专家表示,与目前中国国内普通起动电池相比,恒绿源和磷酸铁锂锂离子起动电池优势明显,除体积小、重量轻外,还免维护,月自放电率小于3%,安全可靠、环保节能。
美国科学家发明新型弹性锂离子电池
在人体植入电子设备一直被认为是科幻小说中的情节,但随着一种弹性电池的诞生,这将很快变为现实。
据悉,美国科学家发明了一种新型弹性锂离子电池,拉伸后长度能达到原来的三倍。不仅如此,弹性电池还可以无线充电。
该电池的发明者是来自美国西北大学(Northwestern University)的Yonggang Huang和伊利诺伊大学(University of Illinois)的John A. Rogers。这项发明对于仿生眼和心脏监测仪等可植入人体的电子设备意义重大。
科学家曾经发明过弹性电池,但弹力不及这种新型电池,并且不能进行无线充电。
研究人员预计,新型弹性电池能为可穿戴科技产品和仿生植入设备提供能量。
Yonggang Huang及其同事将微型锂离子电池嵌在一种高弹性硅胶片上,并设计了独特的“S”形金属丝网,当硅胶片被拉伸时金属丝依旧能够保持相互连接。
美国研发压力充电新型电池 展示能量使用最大化
美国乔治亚理工学院的科学家发明了一种新型电池,将能量的使用推上了一个新台阶。这个由材料科学王忠林(音译)教授带领的研究小组研发出一种通过挤压变形就能够自动充电的高级电池。据了解,只要按压该电池两次以上,在短短的四秒钟内,它每秒就会产生出395毫伏的电量,该频率与人走路时脚掌着地的频率相近。
据报道,虽然目前研究的电池版本比较小,仅能挤压出几百毫伏的电量,但是若该电池存电量稍大些,就可在电子设备中用作备用电池使用了。研究人员介绍说,该压力充电电池同样也有正极和负极,负极和正极分别是锂钴氧化物,二氧化钛。其中,正极是由微小的毫微米型号导管连接在一个钛薄膜上。负极和正极由名为“PVDF”的聚偏二氟乙烯薄膜分离开来。
“PVDF”为一种压电材料,当其置于压缩、拉伸、弯曲的条件下就能够产生电流,而该电池的电流就是由从负极到正极的压力驱动器锂离子产生的,锂离子形成锂三氧化钛氧化物,继而存储电量。虽然释放压力时,电场就会消失,但锂离子依然会存储于电池的正极中。之所以将电池的正极和负极用电路连接起来,就是为了当再次循环时,让锂离子流回电池的负极。试验中,研究人员发现该电池在两分钟内就会排放出一毫安的电流。
神奇涂料诞生!任意平面材料一喷即成锂电池
有没有想过有一天,电池将不再是现在熟悉的圆柱状或板状,而是一层薄薄的涂层?据报道,美国莱斯大学研究人员开发出一种可喷绘锂离子电池。研究人员将普通锂离子电池的成分混合在一起,制成涂料,根据传统电池结构顺序正确喷刷出涂层,这个涂层就能像正常电池那样储存和释放电能。
该电池材料可以喷涂到浴室陶瓷砖、柔性聚合物、玻璃、不锈钢甚至啤酒杯上。从实验室发布的研究报告中得知,他们曾在9块浴室瓷砖上进行喷涂,并将它们拼接在一起形成一块完整电池;该电池可连接6个多小时,提供电压达2.4伏。而在循环充电60次后,电池中仍保留了98%的电量。