西工大專家研製出新型電池,續航時間比傳統鋰電池提升7倍

2021-01-11 澎湃新聞
西工大專家研製出新型電池，續航時間比傳統鋰電池提升7倍

新研製的鋰-二氧化碳電池。 本文圖片 三秦都市報 

鋰-二氧化碳電池

近期由西北工業大學納米能源材料研究中心謝科予教授團隊所研究的鋰-二氧化碳電池，比同等體量的傳統鋰電池提升了7倍，而且所用材料更加環保。該研究在各類電子產品、交通工具甚至航空、航天領域具有廣闊的應用前景。

在謝科予教授的實驗室，一塊圓形的紐扣電池引起了記者的注意，別看它個頭小， 這就是謝教授團隊一直研究的「鋰-二氧化碳電池」。仔細觀察發現電池的一側並非封閉結構，而是由許多孔洞構成。據謝教授介紹，與目前已經大量商業化應用的鋰電池相比，鋰-二氧化碳電池最大的優勢就是具有更高的能量密度。實驗數據顯示，其容量比是鋰電池的7倍，假設我們現在使用的手機電池可以續航3天，未來使用同等重量同等體積的鋰-二氧化碳電池或許可以使用21天甚至更久。

它的另一個優勢就是利用二氧化碳氣體提供電能，可謂是變「廢」為寶。同時在整個能量轉換過程中，比傳統的鋰電池更加綠色環保。

鋰-二氧化碳電池具有巨大的發展潛力及應用價值，作為金屬氣體電池家族之一，其工作原理與傳統電池相比都是全新的。謝科予教授團隊從催化反應機理和電極的宏觀設計入手解決這一難題。

由於之前沒有做過此類研究，一切都是從零開始，從基礎的實驗體、實驗條件方案到測試的設備裝置都需要團隊自己搭建。「我們摸索了一整年才把工藝搞清楚。」項目組成員王輝說。

團隊攻克了在實驗中遇到的諸多問題，設計了一種具有強界面電子相互作用的硫化鋅量子點——氮摻雜石墨烯雙向催化劑，首次將界面相互作用引入鋰-二氧化碳電池，並深入揭示其作用機制。鋰-二氧化碳電池的電化學性能得到了大幅度提升。

根據實驗數據，目前謝科予教授團隊所研究的鋰-二氧化碳電池已經具備了在某些特定環境中應用的能力。「後續我們可能會圍繞鋰金屬負極方面做一些保護，更好地提高電池的循環效率。」團隊成員周麗嬌稱。除此以外，團隊未來還將試圖用固體聚合物替代現有的電解液，為鋰-二氧化碳電池提供更多應用場景。

（原題為：《西工大專家研製出新型電池 續航時間比鋰電池提升7倍》）

(本文來自澎湃新聞，更多原創資訊請下載「澎湃新聞」APP)

關鍵詞 >> 電池,新型電池,續航

相關推薦

評論（119）

相關焦點

  • 李泓團隊:新型電池問世,整車續航裡程翻倍!容量是傳統鋰電池的5倍
    同時，中國在新能源電池的核心技術方面也不斷傳來好消息，80歲的中國鋰電池第一人陳立泉帶著他的團隊研發出了新型的電池材料。 新型納米矽鋰電池問世，容量是傳統鋰電池的5倍 △央視財經《經濟半小時》欄目視頻 80歲的中國工程院院士陳立泉是中國鋰電產業的奠基人。
  • 新型納米矽鋰電池問世:5倍傳統鋰電池容量,整車續航裡程翻倍!
    同時，中國在新能源電池的核心技術方面也不斷傳來好消息，80歲的中國鋰電池第一人陳立泉帶著他的團隊研發出了新型的電池材料。 新型納米矽鋰電池問世，容量是傳統鋰電池的5倍 央視財經《經濟半小時》欄目視頻 80歲的中國工程院院士陳立泉是中國鋰電產業的奠基人。
  • NASA研製出新型固態電池,體積只有鋰電池的三分之一
    圖片來源網絡雷鋒網最新消息，美國國家航空航天局（NASA）日前透露，他們正在與邁阿密大學合作，研製一種新型固態電池。這種固態電池的體型比傳統鋰電池更小，可以用在「立方體衛星（CubeSats）」等微型衛星上。
  • 新型納米矽鋰電池問世!整車續航裡程翻倍 公交車8分鐘充電超60%
    同時，中國在新能源電池的核心技術方面也不斷傳來好消息，80歲的中國鋰電池第一人陳立泉帶著他的團隊研發出了新型的電池材料。新型納米矽鋰電池問世，容量是傳統鋰電池的5倍 80歲的中國工程院院士陳立泉是中國鋰電產業的奠基人。上世紀80年代，陳立泉和團隊在中國率先開展了固體電解質和鋰二次電池研究。
  • 豐田氟離子電池曝光,續航可達1000Km,密度提升7倍
    目前我國主流的新能源車型搭載的都是三元鋰以及磷酸鐵鋰電池，三元鋰電池存能量密度大續航裡程長低溫活性好的優點，但是存在穩定性差，事故後容易自燃等安全問題。而磷酸鐵鋰電池有著低成本高安全性的優勢，但是低溫表現一般，能量密度差，不過比亞迪已經推出了刀片式電池，讓磷酸鐵鋰電池有著媲美三元鋰的實力。
  • 「超級電池」問世?鋰電池或被淘汰,充電15秒,比普通電池快千倍
    因為鋰電池也沒有記憶效應的，可以隨時充電。當然除了鋰電池之外，其他的傳統電池，例如：南孚的鹼性乾電池等等。現如今的鋰電池，也已經非常成熟，已經廣泛應用於手機、筆記本電腦、電動自行車、電動汽車、電動工具、數位相機等眾多領域。
  • 央視財經丨固態電池/鈦酸鋰電池/鈉離子電池優勢在哪?
    同時，中國在新能源電池的核心技術方面也不斷傳來好消息，80歲的中國鋰電池第一人陳立泉帶著他的團隊研發出了新型的電池材料。新型納米矽鋰電池問世，容量是傳統鋰電池的5倍△央視財經《經濟半小時》欄目視頻80歲的中國工程院院士陳立泉是中國鋰電產業的奠基人。上世紀80年代，陳立泉和團隊在中國率先開展了固體電解質和鋰二次電池研究。
  • 前瞻動力電池產業全球周報第41期:首個嘗鮮國產200萬公裡續航電池...
    寧德時代研發可行駛200萬公裡動力電池近日，寧德時代董事長曾毓群在彭博的採訪中表示，已經研發出可持續使用16年，行駛200萬公裡的電池。曾毓群稱，「只要有人下訂單，我們就準備好生產，價格要比目前電動車的電池貴10%左右。」特斯拉在今年2月確立了和寧德時代的合作關係，經過數月談判，寧德時代和特斯拉籤訂了為期2年的電池供應合同。而在此之前，特斯拉2019年就表示，預計未來將生產出行駛百萬英裡的電池。
  • 整車續航裡程翻倍!公交車8分鐘充電超60%!你的電池該換了?
    同時，中國在新能源電池的核心技術方面也不斷傳來好消息，80歲的中國鋰電池第一人陳立泉帶著他的團隊研發出了新型的電池材料。，容量是傳統鋰電池的5倍80歲的中國工程院院士陳立泉是中國鋰電產業的奠基人。上世紀80年代，陳立泉和團隊在中國率先開展了固體電解質和鋰二次電池研究。1996年，他帶領科研團隊在國內率先研製出鋰離子電池，率先解決了國內鋰離子電池規模化生產的科學技術與工程問題，實現了國內鋰離子電池的產業化。
  • 深度科普貼:比亞迪刀片電池與傳統磷酸鐵鋰電池和三元電池到底差異...
    關於問題的答案後續有時間慢慢說，今天主要話題是比亞迪刀片電池與傳統磷酸鐵鋰電池和三元電池到底差異在哪些地方！在傳統的磷酸鐵鋰電池的能量密度短板上做了提升 1 刀片電池在電芯上直接組成電池包，減少了模組結構和單體連接線束，提升了封裝效率，進一步增加集成化。此外，由於刀片電池形狀的特殊性和材料的穩定性，密集排布的刀片電池可以充當簡單的結構件，進一步提升空間利用率。
  • 超級電容電池原理_超級電容電池續航時間
    超級電容電池原理 　　超級電容器電池又叫雙電層電容器（Electrical Double-Layer Capacitor）是一種新型儲能裝置，它具有充電時間短、使用壽命長、溫度特性好、節約能源和綠色環保等特點。超級電容器用途廣泛。
  • 固態電池體積縮減1/3,電動汽車續航能達到1500公裡?
    這兩年，電動汽車成為了主流，國外的特斯拉帶起了一波電動車的風潮，國內國外的一些傳統汽車廠商也開始紛紛涉足電動車行業，畢竟新能源才是未來。但由於去年國家對於新能源車補貼的審核機制不太完善，造成了很多新能源廠家作假，以此來獲取新能源汽車的補貼金額。
  • 新型鋅電池可與機器人「融為一體」 續航能力提高72倍
    如何讓它們的性能得到進一步的提升，一直是科學家們近年來的研究重點。其中一種方法是，將它們的一些結構材料加倍作為能量儲存，就像動物體內的脂肪一樣。據《科學機器人》雜誌報導，已有科學家用一種多功能電池演示了這種方法，這種電池可以作為蠍子形機器人的結構材料。他們估計，這項技術可以為未來的機器人提供高達72倍於當前配置的動力。
  • |小鵬g3|磷酸鐵鋰|小鵬|suv|磷酸鐵鋰電池|三元鋰電池|鋰離子電池
    但根據此前特斯拉Model3換用磷酸鐵鋰電池反饋的情況，很多車主紛紛抱怨在冬季低溫環境下的實際續航表現並不是太好。甚至出現了標稱跑468km的後驅長續航版本實際只能跑250km的鬧劇。鑑於此，換裝磷酸鐵鋰電池的小鵬G3相信也會遇到相同的問題。所以身在北方的準車主們還是優先考慮三元鋰電池的小鵬G3。
  • 電動車該選鉛酸電池還是鋰電池?專家:這5點差別可以借鑑!
    電動車該選鉛酸電池還是鋰電池？專家：這5點差別可以借鑑！對此專家說有5點可以給大家借鑑一下，下面咱們就一起了解一下。第一質量體積。與鋰電池相比，鉛酸電池的體積更大，一般的鋰電池重量大概是3公斤左右，而鉛酸電池大概是16公斤-30公斤左右，在拆卸時，鋰電池會更省力，雖然鉛酸電池也打算進行輕量化設計，但是兩者之間差距實在太大，想要做到差不多重好像不太好辦。第二使用壽命。
  • 鋰電池或將成為過去式,專家:超級電池充滿只需15秒
    【能源人都在看，點擊右上角加'關注'】導讀新型的「石墨烯超級電池」，採用的是石墨烯碳材料，僅需15秒的時間就能夠充滿電量，並且在續航和壽命方面，都遠超老版的「鋰電池」，足以證明「石墨烯超級電池未來用「電池驅動」的汽車，將成為主流汽車之一，但如今新能源汽車依舊面臨著許多挑戰。最重要的一點便是新能源電池問題，電池對於新能源汽車來說，是整部汽車的「心臟」部分。所以電源的強大，對於汽車來說是非常重要的。但是如今大部分電池，都出現了「續航差」、「充電難」等問題，令不少新能源車主苦不堪言。
  • SolidEnergy新型電池,兩倍提升手機續航
    一種新型鋰離子電池可以讓可攜式電子產品，例如：智慧型手機和智能手錶兩倍延長其續航時間。該電池是由SolidEnergy開發的，這家公司是在2012年誕生於麻省理工學院，提升能量存儲的秘密在於他們沒有採用傳統的電極材料石墨，而是採用了薄片狀的鋰金屬箔，其可以存儲更多的鋰離子。
  • 對比三元鋰電池、刀片電池,豐田固態電池有什麼優勢?
    再來看第二個問題：比起現在主流的三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池，豐田的固態電池到底有什麼優勢？第一，能量密度更高。大多數朋友之所以不願意買電動車，就是因為擔心電池續航、充電、壽命和安全問題。電池的續航能力，由電池的能量密度直接決定。
  • 南孚7號充電鋰電池來了,鎳氫電池拜拜
    其實不然，日常我們家用的電器還是很多需要電池的，只能說是現在專注於做好電池的廠家越來越少了，很慶幸從小用到大的南孚電池一直堅持著做好電池，「一節更比六節強」深入人心，而確實也是在產品體驗上有著更大的優勢，創新一直伴隨，這次革新的是7號充電鋰電池。最近，南孚就發布了一款自信能夠讓你「扔掉手上鎳氫充電電池」的7號充電鋰電池。為什麼我這麼關注呢？
  • 三星推出全固態電池,續航可跑800千米
    該電池採用的是自家研發的銀碳納米化合陽極層，厚度只有5微米，密度卻提升到了9000Wh/L，相比於傳統的鋰電池體積縮小了50%。不僅高性能時效長，相對於鋰電池而言有著更高的能量密度，從而可以帶來更大的存儲容量，並且更安全。簡而言之，這種全固態電池可以在體積縮小的情況下，電池容量不減反增。