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新型的電池技術有哪些

發布時間:2024-08-27 21:00:27

㈠ 新型電池有哪些

新型電池有以下幾種:


1. 鋰離子電池(Li-Ion Battery)


鋰離子電池是一種充電電池,以其高能量密度和長壽命著稱。它主要由鋰金屬或鋰合金作為負極材料,使用有機電解液。鋰離子電池廣泛應用於手機、筆記本電腦、電動車等領域。


2. 鋰聚合物電池(Polymer Battery)


鋰聚合物電池是一種固態電池技術,具有高度的安全性和穩定性。它的電解質是固態聚合物而非液態電解質,減少了泄漏的風險。鋰聚合物電池常用於智能穿戴設備如智能手錶等。


3. 固態電池(Solid State Battery)


固態電池是一種新型電池技術,它使用固態電解質替代傳統的液態電解質。這種電池具有高能量密度、快速充電能力強的特點。由於其較高的安全性和性能穩定性,固態電池有望應用於電動汽車領域。


鋰離子電池作為一種新興的技術進步非常顯著的代表被大眾廣泛使用;它輕便耐用的優勢成為了數碼設備的首要選擇,雖然開發歷史悠久但仍然在持續的技術革新中;其應用領域的廣泛性表明了新型電池的市場需求和發展前景廣闊。此外,鋰聚合物電池和固態電池也各具特色和應用前景。隨著技術的不斷進步和市場需求的變化,未來新型電池的種類和應用領域還將不斷擴大和深化。

㈡ 新型電池除了「氫鎳電池還有哪幾種,這些電池有哪些領先優勢跟特點

當今世界,隨著環境保護問題越來越受到人類社會的重視,使微型固體分子燃料電池露出曙光。以前,燃料電池的研究與開發一直處於摸索階段,雖然在個別工廠里進行,但是進展顯得非常緩慢。最先投入研究與開發的是歐美國家的一些風險企業,日本攜帶型電子設備製造廠家緊跟其後,並且緊追不舍,這些企業大力推進燃料電池的開發,大膽採用新材料,相繼獲得突破性進展。

(1)培根型氫氧燃料電池

該電池以氫氣作燃料,氧氣為氧化劑。採用雙層多孔燒結鎳作負極,用鋰鹽和鎳鹽處理過的雙層多孔燒結鎳作正極,以80%的高濃度氫氧化鉀作電解質。在250℃溫度下工作,電性能比較好,轉換效率也較高。但其採用帶運動部件的氫氣循環排水系統,結構復雜,體積笨重,比功率較低。還存在腐蝕性問題,影響了培根型氫氧燃料電池的壽命。

(2)離子交換膜氫氧燃料電池

它是以氫氣作燃料、用氧氣作氧化劑的另一種燃料電池。將鉑黑塗在金屬網上作為正電極和負電極,採用離子交換膜作電解質。其特點是其有「燈芯」排水系統、結構簡單、體積較小、重量輕、比功率也較高。但是,它採用的離子交換膜的電阻較大,電池的電流密度比較小;需貴金屬作催化劑,限制了它的用途。

(3)石棉膜氫氧燃料電池

該電池又稱毛細膜燃料電池。燃料與氧化劑分別為氫和氧,用鉑等催化的燒結鎳或多孔碳作負極,多孔銀作正極。電解液為35%的氫氧化鉀。可採用氫氣循環動態排水系統,也可採用可靠的、適應空間環境的靜態排水系統。單體電池性能介於離子交換膜氫氧燃料電池和培根型氫氧燃料電池之間,奉命較長。這3種燃料電池可用於載人飛船、燈塔、潛艇、無人氣象站、電視差轉台和一些軍事通信設備等。

(4)氨空氣燃料電池

它是以氨作燃料、空氣作氧化劑的一種燃料電池。又分為直接使用氨和間接使用氨的兩樣類型,前者的性能遠遠低於氫氧燃料電池;後者採用氨裂解產生鍵嫌的氫氣作燃料,負電極用硼化鎳催化的塑料粘結電極,正極用銀催化的塑料粘結電極。電解液為氫氧化鉀。特點是燃料便宜,易於貯存,可以應用於微波通信中繼站等領域。

(5)高溫固體電解質燃料電池

這類電池是以氫氣作燃料、氧氣作氧化劑的高溫燃料電池。採用多孔鉑作為電極,將鉑塗在電解質管的內外壁上,一般是內壁作負極,外壁作正極。電解質有塌或氧化鋯、氧化鈣、三氧化二釔的混合物,工作溫度高。特點是電流密度大,比功率高,為常溫燃料電池的3倍。但是其電解質較脆,組合成比較大的電池組有一定的困難,需要使用貴金屬作催化劑,存在高溫腐蝕等問題。

(6)高溫熔融碳酸鹽燃料電池

該電池屬於高溫燃料電池的一種。它以烴類化合物如天然氣、甲醇或汽油等裂解生成的氫和一氧化碳為燃料,空氣作為氧化劑。負電極通常採用燒結鎳,正電極除了用氧化鎳或氧化銅外,也有用銀電極的。電解質為熔融碳酸鈉和碳酸鉀的混合物。特點是能消除二氧化碳的排除問題,可以採用非貴金屬催化劑和廉價有機化合物作燃料。但是,存在固體碳沉積物毒化電極,高溫引起的材料腐蝕、燃料的化學裂解以及電解質的使用壽命等問題。

(團亮伍7)有機化合物空氣(氧)燃料電池

這一類電池是用有機化合物如甲醇、肼、烴和天然氣等作燃料,以空氣或氧作氧化劑的燃料電池。有機化合物分為直接使用的和裂解後使用的兩類。直接使用燃料的電池採用燒結金屬鎳電極、多孔碳電極或者塑料粘結電極,負極一般用硼化鎳、鎳或鉑、鈀催化,正極用鉑、鈀或銀、碳催化。選用氫氧化鉀、磷酸或硫酸作電解質。主要有肼空氣(氧)和甲醇空氣(氧)燃料電池。特點是燃料一般為液體,濃差極小,材料易於儲存與運輸。甲醇電池的性能相對較差,適宜於作小功率的電源。主要應用於通信機、中繼站、電視轉播站、浮標、燈塔和無人值守氣象站等。使用燃料裂解後的電池,其特點是採用廉價的有機燃料,但需要裂解裝置,體積較大。

(8)微型聚合物電解質燃料電池

這種電池採用碳納米管結構。該碳納米管被命名為納米角(nanohorn),其材料性質比現在使用的活性碳優越。如果許多納米管群聚在一起,形成直徑大約為100nm的聚合體。因為這些聚合體的形狀不規則,呈現出角狀,所以被命名為「納米角」。在燃料電池中使用此類聚合體作為電極,不僅能夠擴大表面面積,而且氣體和液體都能很容易地滲透,因此能提高電極的效率。

在碳納米角結構上形成的鉑催化劑顆粒尺寸,與採用常規的活性碳作電極支撐所形成的鉑催化劑顆粒相比,大約可以縮小一半。催化劑顆粒尺寸的大小,是影響燃料電池性能的一個重要因素。在用激光融化形成碳納米角過程中,同時蒸發鉑催化劑,鉑顆粒就依附在碳納米角的表面。這種方法不再採用復雜的傳統濕法工藝。日本NEC公司開發的這項技術,不僅是燃料電池技術的進步,而且是納米自組裝技術的首次實際應用。微型聚合物電解質燃料電池如果採用碳納米管結構,提供的電池容量與鋰電池相比,可以高出10倍以上。廣泛採用這種結構,為全球開發先進移動電子裝置進一步創造了條件。

美國EnergyRalatedDevices公司和ManhatanScientifics公司的聯合集團用燃料電池開拓行動電話機市場。這兩家公司試制的燃料電池,體積是火柴盒的一半。這是通過對結構材料等採取措施而實現的,因為結構簡單,所以價格能降低到?5左右。當注入42g的甲醇燃料時,行動電話的通話時間為100h,等待接收時間達41d。由於小型燃料電池是與半導體集成電路一起應用,系統結構受到特殊約束。在攜帶型電子設備里應用的燃料電池,必須是高密度裝配的。最為突出的系統結構部件,堪稱是電解質膜和電極一體化的結構。它的優點是便於大規模地製造平板型燃料電池組。

小型燃料電池將於2005年在攜帶型信息設備中應用,在汽車和住宅供電系統中,燃料電池也將相繼實用化。預計2005年以後,燃料電池技術將進一步成熟,2010年是燃料電池廣泛普及應用的一年。分散供電是人類的理想,燃料電池的出現為實現這一理想提供了條件。屆時,人們將真正開始跨入分散供電的新時代。燃料電池的應用具有廣闊的發展前景。

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