有人說(shuō),新能源技術(shù)的關(guān)鍵是電池。的確,無(wú)論是新能源車(chē),還是手機等電子產(chǎn)品,乃至新興的無(wú)人機,電池是制約產(chǎn)品性能的最重要因素之一。為了在電池領(lǐng)域實(shí)現突破,無(wú)論是電池整體,還是電池各個(gè)組成部件,都是科研人員研發(fā)的著(zhù)力點(diǎn)。新技術(shù)、新材料因此不斷得到應用。
日本國家材料科學(xué)研究院最新宣布,已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種能量密度非常高的新型鋰電池,并將這種新型鋰電池稱(chēng)為“鋰空氣電池”,其單位體積下的能量密度幾乎接近極限,同時(shí)成本也能夠得到很好的控制。據該組織介紹,“鋰空氣電池”使用碳納米管作為空氣電極材料,通過(guò)電極結構的優(yōu)化,可以實(shí)現很高的能量密度,是普通鋰電池的15倍之多。該組織研究人員表示,目前的“鋰空氣電池”只是試驗產(chǎn)品,今后會(huì )繼續優(yōu)化設計,進(jìn)一步提高能量密度。
電池的續航能力是最重要的衡量指標之一。號稱(chēng)世界上第一款太陽(yáng)能充電的手機電池日前問(wèn)世。這款電池名為Hybbi,主要由鋰電池和太陽(yáng)能組件組成。這種充電方式能量損耗極低,效率是其它太陽(yáng)能充電產(chǎn)品的2倍。Hybbi太陽(yáng)能面板用大猩猩玻璃覆蓋,采用激光切割的工藝,厚度小于1mm。陽(yáng)光直射的情況下,充電速度可達每小時(shí)20%的電量。
與此同時(shí),新技術(shù)也被應用于對電池材料的開(kāi)發(fā)。豐田汽車(chē)日前宣布,在接下來(lái)的4年內將投入3500萬(wàn)美元用于對新能源電池材料的研發(fā)。在豐田看來(lái),人工智能將成為尋找新能源未來(lái)材料的關(guān)鍵途徑?;谌斯ぶ悄艿挠嬎隳P妥鳛橐环N新的手段,近期已經(jīng)被應用于對材料科學(xué)的研究中。通過(guò)人工方式找到全新材料可能要花幾十年的時(shí)間,不過(guò)通過(guò)將人工智能技術(shù)融入計算模型中,可加快這一進(jìn)程。
受樹(shù)木結構的啟發(fā),美國馬里蘭大學(xué)的工程師對木頭進(jìn)行改造,將其作為鋰金屬電池負極的特殊結構,以此避免某些關(guān)鍵因素導致的電池故障。他們提出了一種新的設計,將電池中的鋰離子存儲在木材中用于運輸水和養分的天然通道中。這樣做出來(lái)的電池十分安全,可進(jìn)行快速的充電和放電。