电池发展的前世今生 下集
1950之后
加拿大工程师Lewis Urry发明了现在非常常见的碱性电池(锌为阳极、镁氧化物为阴极,氢氧化钾为电解液,也就是碱性电池名字来源),就是平时生活中常用的一次性电池,绝大多数都是不可充电的。
20世纪60年代 氢燃料电池成功应用于航天领域,往返于太空和地球之间的“阿波罗”飞船就安装了这种体积小、容量大的装置;进入70年代以后,氢燃料电池被运用于发电和汽车领域。
1989年 由戴姆勒-奔驰和德国大众赞助的第一款商业镍氢电池问世(阳极为金属氢化物或储氢合金、阴极为氢氧化镍),镍氢电池的研发耗时超过20年,相较于镍镉电池提高了能量密度,并且污染减少,没有“记忆效应”。现今丰田许多新能源汽车还在使用镍氢电池。
1991年 索尼公司推出了第一款商业锂离子电池(阳极为石墨,阴极为锂化合物,电极液为锂盐溶于有机溶剂),相较于其他传统电池,锂电池单体电池电压高,比能量大,储存寿命长,高低温性能好,被现在广泛使用。但存在价格昂贵、安全性不高的特点。
进入新世纪以来,锂电池技术得到不断发展。2019年,古迪纳夫、威廷汉和吉野彰三位科学家获得了诺贝尔化学奖,以表彰他们在锂离子电池领域的贡献。威廷汉最终采用硫化钛锂作为锂电池的阴极材料,金属锂作为阳极材料,制成了一款锂电池,其电压可达到2.5V,并且在几乎不损失电量情况下循环1100次;古迪纳夫采用石墨作为阳极,钴酸锂作为阴极的锂离子电池,解决了“锂枝晶”现象,总体来说相较于威廷汉的锂电池性能好很多、安全很多;日本的吉野彰以古迪纳夫的锂电池为基础,将阳极材料从石墨改为了石油焦,实现轻量化和耐久性的提升。
当下,铅酸电池依旧覆盖范围最广,锂电池发展势头最为迅猛,固态电池、液流电池、燃料电池等共同代表了电池行业前沿方向。
来源:宜宾广播电视台
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