新能源领域重大突破,两方面颠覆整体市场结构

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点击次数:438 更新时间:2018年04月03日09:01:26 打印此页 关闭

新能源领域重大突破,两方面颠覆整体市场结构

随着汽车行业的变革,新能源汽车方向上取得重大突破性进展,人工智能和无人驾驶的技术的切入,给这个行业增加了更多的可能性。然而,在发展过程中,动力和续航问题一直是技术突破的关键所在。

随着不断革新和发展,今天这方面已经取得实质性突破。

 

首先说第一个方向:锂电池

从纯粹的锂离子电方向直接过度到锂空气电池,日本产业技术综合研究所发布的锂空气电池的设计构思是,只在金属锂的负极使用有机电解液,正极的空气极使用水性电解液。既可以用作充电电池也可用作燃料电池使用。

如果在负极的有机电解液和空气极的水性电解液之间,用只能通过锂离子的固体电解质隔开的话,可防止两电解液发生混合,而且能促进电池发生反应。这样,能够防止正极的固体反应生成物——氧化锂(Li O)析出。

该电池通过放电反应生成的不是固体氧化锂(Li O),而是易溶于水性电解液的氢氧化锂(LiOH),这样就不会引起空气极的碳孔堵塞。另外,由于水和氮等无法通过固体电解质隔膜,因此不存在和负极的锂金属发生反应的危险。此外,配置了充电专用的正极,可防止充电时空气极发生腐蚀和劣化。

负极采用金属锂条,负极的电解液采用含有锂盐的有机电解液。中间设有用于隔开正极和负极的锂离子固体电解质。正极的水性电解液使用碱性水溶性凝胶,与由微细化碳和廉价氧化物催化剂形成的正极组合。

新的锂空气电池没电时也无需充电,只需更换正极的水性电解液,通过卡盒等方式更换负极的金属锂就可以连续使用。这是一种新型燃料电池,名为“金属锂燃料电池”。理论上30kg金属锂释放的能量与40L汽油释放的能量基本相同。如果从用过的水性电解液中回收空气极生成的 氢氧化锂(LiOH),很容易重新生成金属锂,可作为燃料进行再利用。

锂-空气电池原理与锂离子电池类似,而后者目前是便携式电子产品使用的主要电源,而且在电动汽车电源的竞争中也占据了领先地位。但由于锂-空气电池使用了碳基空气电极和空气流替代锂离子电池较重的传统部件,因此电池质量更轻,这也使得包括IBM和通用汽车等大企业纷纷投身于锂-空气电池技术的开发当中。

但锂-空气电池在成为可商用化产品之前还有一系列的问题需要解决,其中最大的问题是如何确保在经过了许多次的充放电过程后仍能保持其电力水平,可用在电动汽车或电子产品中。研究人员还需要详细研究充放电过程的化学问题,如产生了那些化合物,在哪里产生,以及它们之间如何相互反应等。Shao-Horn坦承,目前这方面的研究还处于初级阶段,部分企业将锂-空气电池研究视之为10年期的研发项目,但这是一个非常有前景的领域,如果能够克服许多科学和工程挑战,真正实现能量密度达到目前锂离子电池的两到三倍,将能够首先应用在便携式电子产品如笔记本电脑和手机上,降低成本后更可作为电动汽车电源。

 

第二,石墨烯负极的新突破

可参照如下链接

http://mp.weixin.qq.com/s/AZn8-eFldIm34BA2s5OnPw

 

风险提示:动力能源突破归属于动力能源,但谨防新能源产业过剩!

 

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风险提示:入市有风险,投资需谨慎,以此买卖,风险自控。

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