不明觉厉！电池技术8项潜在突破

傻孩子上大学

上一个季度，在储能电池领域，几乎每周都有实验室创新的突破。

　　尽管2015年还有小半年，但5月特斯拉推出的PowerWall完全可以算是今年的一件大事。户用储能系统3500美元的价格让全世界都开始关注电池，而且并不都是正面的评价。
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　　反对者指出特斯拉所做的事丝毫没有改变电池生产的技术和经济性，而且在基础材料潜力的限制下，长期价格下降或许很难做到。的确，特斯拉实现其GW级储能的野心，目前主要依靠规模经济而不是技术突破。然而电池技术研究突飞猛进的发展也是事实。
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　　事实上，自特斯拉公布PowerWall以来，电池领域潜在技术突破的消息几乎每周都有。以下是过去一个季度，全世界实验室一些重要的研究进展。

　　1.水基太阳能液流电池：2014年俄亥俄州立大学的研究者公布了“太阳能空气”电池，今年他们更进一步，将其碘化锂(LiI)技术与太阳能电池片相结合以提升效率。“与传统碘化锂电池相比，充电电压的降低节省了20%的电能，”该团队表示，“这一概念作为设计模式还能够推广到其他类型的金属-氧化还原液流电池。”
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0 c/ j$ P# {7 o　　2.芦苇叶制作电极：6月，中德科学家联合宣布，以芦苇叶作为原料，可以制作出更好的锂离子电池的硅基负极。他们表示，以硅取代石墨作为锂电池的电极，目前制造方法还复杂昂贵，需要大量耗能。叶片经过煅烧和镁热还原，可以获得电池容量极大增加的电极材料。
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　　3.新型锂离子电池：7月，韩国科学家公布了一款能在高温下保持稳定的高性能锂离子电池。电池是由一种被称为葫芦脲的物质，以蜂窝结构排列，组成南瓜形组件。该电池可以在接近摄氏100度的环境下工作而不发生热失控，并且其导电性基本不变。
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　　4.锂离子电池容量倍增：7月，三星电子的专家研究出一种以高晶石墨烯包裹硅基电极的方法，可以使锂离子电池的容量增加近一倍。Business Korea网站指出，该项突破将有力推动移动电话和电动汽车的发展，该技术实现商业化大约需要两到三年。

　　5.模仿光合作用的储能：加州大学洛杉矶分校的科学家受到光合作用的启发，其设计的太阳能电池片能够将能量储存几周。电池片由塑料、聚合物以及纳米级富勒烯构成，其结构就像“小簇意大利面在精确的位置点缀肉丸子”。

　　6.木纸浆制造高容量电池：5月，来自瑞典皇家理工学院和美国斯坦福大学的一个团队发布消息称，他们研制出一种“弹性的泡沫状电池材料，可以承受振动和压力。”这种纳米纤维材料有树木纤维制成，一立方分米的体积展开面积相当于一个足球场。该团队表示，这种电池材料可以用于电动车身甚至衣服。

　　7.钙离子电池击败锂离子电池：根据6月的一份报告，法国和西班牙的研究者正在研发先进的钙离子电池，以超越锂离子电池。先进钙电池项目旨在研发可充电的钙离子电池，就像锂离子电池一样便于使用，又不必担心锂带来的供应链问题。

/ f: f2 i" d* f, M- P! g　　8.黑色素作为储能材料：5月的一份报告显示，黑色素，作为皮肤的色素，正被用于储能的测试。这项工作由River Road研究所和美国罗切斯特理工大学进行，获得了美国环保部3.5万美元的支持。初步的结果显示，其有望成为一种安全、经济、环境友好的全新电池材料。
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王奋斗

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路过，什么时候把我的智能机能用个10天半个月的就好

Pascal

电池可以有，但个人认为不是储能的第一手段。

threetigher

Pascal 发表于 2015-9-30 10:48
& m1 e0 c) R3 r, b. F电池可以有，但个人认为不是储能的第一手段。

% t6 a, j& _( X: [) {元帅以为何？愿闻高见
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Pascal

threetigher 发表于 2015-9-30 14:19
元帅以为何？愿闻高见

主要是能量密度低，持续时间不长，另外还有环保问题。

* X# z8 R/ |- p3 }6 J) m& H, J三虎大侠，假设你是华夏电网的总工，你一定会想到储能这个问题，你喜欢哪个储能手段？

threetigher

Pascal 发表于 2015-9-30 14:57
主要是能量密度低，持续时间不长，另外还有环保问题。
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5 ~) W) P% x) W( B$ [三虎大侠，假设你是华夏电网的总工，你一定会想 ...

超级电容也非完美，前景堪忧。还是电池靠谱。

# `+ `% H+ s9 b0 W随着材料工艺提高，功率密度，能量密度都会显著改善。现集中在充放电、寿命上做文章。
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. ?, b& S# @# [- N; K乐观估计一下，突破在即，诺奖等着呢。

3 q+ x# R& m- k' H* G如果放大到电网一级，窃以为手法应该很多，

首先统筹电力，智能电网时代应该可以逐步改善；

( N+ G/ I5 ?' \至于过剩电能储能，那和一般的电池，超级电容，飞轮，压缩空气非一个尺度，
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个人觉得水库就挺好。

与大侠讨论！
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Pascal

threetigher 发表于 2015-9-30 15:12
超级电容也非完美，前景堪忧。还是电池靠谱。
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8 _8 K- t% D2 X8 A/ d) j随着材料工艺提高，功率密度，能量密度都会显著改善。现 ...

大侠说得真好，说下自己的观点。
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1. 由于应用场合不同，储能手段也多种多样。
2. 个人最喜欢抽水蓄能，但是受地理条件约束。
3. 储热也是一个可以上规模的手段，可以和太阳能光热电站结合起来。
. g1 j9 A: G9 r% R0 A7 R4. 从储能角度说，飞轮是个伪概念，因为维持运转需要耗费能量。
    不是说飞轮没用，飞轮有适应它应用的场合。

threetigher

Pascal 发表于 2015-9-30 15:24
大侠说得真好，说下自己的观点。

1. 由于应用场合不同，储能手段也多种多样。

大侠同好啊！严重握手！
水库好，直接和水电站绑起来，哈哈。
对于飞轮，也有优势啊。可以真空，可以磁悬浮啊。
汽车上压缩空气是一个好办法，可以和紧急制动，碰撞吸能结合起来，都是很不错的。
各种储能和释能有机结合起来，就突现八仙过海各显神通了。

邢里海

把火星车的核动力电池拿来装手机上，或电动车上，终生不要充电