电池百科
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通过对中国发明专利数据进行挖掘和计量分析,总结了锂离子电池负极材料的专利申请情况、行业发展现状、地域分布及重点创新主体的专利技术布局。结果表明,锂离子电池负极材料经过几年的持续增长后,专利申请趋势放缓。
几百年前,在德国萨克森州有一个规模很大的矿床开采中心,大批的矿工聚集于此。原本平常的采矿作业因为一次事故变得不平凡,矿工们因二氧化硫、砷等毒气中毒,以致提炼金属工作不得不终止。
氢燃料电池是使用氢这种化学元素,制造成储存能量的电池。其基本原理是电解水的逆反应,把氢和氧分别供给阳极和阴极,氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后,放出电子通过外部的负载到达阴极。
近年来,在锂二次电池新材料的研发过程中逐渐建立了基于材料基因组思想的高通量计算理论工具与研究平台。在该平台上,通过将不同精度的计算方法组合,实现了基于离子输运性质的材料筛选;通过将信息学中数据挖掘算法引入高通量计算数据的分析,证实了材料大数据解读的可行性。
正负极材料在充放电过程中脱出或嵌入锂离子,锂浓度分布直接与材料的荷电状态相关,与电极材料的体积膨胀或收缩时的应力和应变密切相关。
锂电池在使用中随着电量的释放,电压下降,电池的化学活性也会降低。为了更好的保护锂电池的性能,锂电池一般会要求充电过程按涓流充电(低压预充)、恒流充电、恒压充电以及充电终止四个阶段,进行管控。
电动自行车和电动摩托车等已成为大中小城市的重要交通工具,普遍为人们所接受。由于电动车相对传统自行车来说,价格普遍较高,因此使用寿命也成为人们最为关心的问题。事实上,蓄电池作为电动自行车的核心部件之一,蓄电池的使用寿命在很大程度上决定了电动车的使用寿命。所以,加强蓄电池的保养,将能够延长蓄电池的使用寿命。据了解,电动车所使用的蓄电池都是铅酸蓄电池,对于铅酸蓄电池的保养,下面给出了一系列的建议,共包括八个小诀窍。
由于锂是一种特别容易发生反应的金属,加之现今市面上流通的锂电池质量参差不齐,如果在乘坐飞机过程中没有适当的包装和处理,可能造成火灾以致危害安全,所以大众要学会如何安全携带锂电池和锂电池设备乘机。
虽然我们隔三差五就能听到有关“电池技术突破”的新闻,但锂离子电池依然是当前使用最广、综合表现最佳的选择。不过最近,麻省理工博客里实验室和阿贡国家实验室的一支研究团队,已经开发出了一种新型固态材料。
在同等重量下,锂-空气电池可以提供更多电力,因此被广泛应用于电动汽车和其他移动电子设备。然而,锂-空气电池有不少缺点:发热高(大量化学能转化成了热能而没有提供给设备)、寿命短、制作工艺昂贵而复杂(向电池内充放空气需要价格昂贵的设备,并且非常麻烦)。
在动力电池行业获得难得机遇时,燃料电池也迎来快速发展。相较于锂电池,燃料电池具有能量转化效率高、使用寿命长、维护工作量少以及能连续大功率供电等优点。不过,由于种种制约,燃料电池产业还处于商业化导入期,距离大规模应用还有相当长的一段距离。
“充电5分钟,通话2小时”“随取随用,轻松出行”……随着生活节奏的日益加快,人们开始对二次充电时长提出更高的要求,对有限时间内效益最大化的期待,致使科研界和工业界一直在努力向着快充快放二次锂离子电池方向努力。
妥善处理废旧电池,是深入贯彻固体废物污染防治法,分类分策治理土壤、水污染的重要一步。面对当前废旧电池回收环节遭遇的掣肘,我们建议,应当抓紧立法,保障废旧电池的回收、利用、处置始终处于法律约束和政府监管下,并要加强科研攻关力度,为大规模商业回收进行技术储备。