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- 11月
解析充电电池内部结构的奥秘
电池内部结构:大容量
我们期待一个广泛使用清洁能源的新时代。 在那个时代的标志性场景中,人们可能会看到像特斯拉电动汽车这样的新车在街道上行驶,它们不是由汽油而是由充满电的锂电池供电。 沿途的加油站将被充电站取代。 最新消息是,上海市现已宣布对特斯拉电动汽车实行免牌照政策,并支持其在中国更快地制造增压器。
但是,电动汽车电池与手机电池并没有太大区别这一事实可能会使光明的未来蒙上阴影。 手机用户经常担心电池寿命。 很多人的手机在早上就充满了,随着下午的临近,每天充电一次就变得很有必要了。 笔记本电脑也有同样的问题,可能会在几个小时内耗尽果汁。 电动汽车的实用性受到质疑,因为它们行驶的距离不够远,不会发生碰撞,而且需要经常充电。 特斯拉的Model是目前市场上唯一的电动汽车,这是一项壮举。 Model最抢眼,一次充电续航480公里。
为什么电池不耐用? 物质在给定空间中所能储存的能量称为能量密度。 电池的能量密度低。 就每公斤产生的能量而言,我们每天最多可以使用 50 兆焦耳的汽油,而锂电池平均不到 1 兆焦耳。 其他类型的电池也以极低的水平漫游。 显然,我们不能让电池无限; 为了增加电池的容量,我们只能专注于提高电池的能量密度,但困难重重。 这项技术有哪些难点? 记者采访了浙江大学化学系副教授刘润,解析了常用锂电池(简称锂电池)的内部结构之谜。
电解质很重要
由于电子的转移,电池可以提供能量。 当电池连接到电路时,开关断开,电流接通。 此时,电子从负极逃逸,流经电路流向正极。 在此过程中,电子设备将让您的手机正常工作,就像驾驶特斯拉电动汽车一样。
锂电池中的电子由锂提供。 如果用锂填充电池,能量密度不会增加吗? 不幸的是,为了使锂电池可充电,必须根据其比能量密度来评估其内部结构。 刘指出,锂电池的内部结构包含电解液、负极数据、正极数据和缺口,每一个都有自己的特殊工艺,发挥着独特的作用,缺一不可。 这种结构限制了锂离子电池的能量密度。
首先是电解质,它是电池中必不可少的管道。 当电池放电时,锂原子失去电子并变成锂离子,而在充电时,它们必须从电池的一端跑到另一端,然后再返回。 刘说。 电解质将锂离子保持在电池的北极和南极,这是电池连续循环的关键。 电解质好比河流,锂离子好比鱼。 如果河流干涸,鱼无法到达对岸,锂电池将无法正常工作。
电解液的美妙之处在于它只携带锂离子,不携带电子,确保电池仅在连接电路时放电。 同时,根据电解质,锂离子以有序且明确的方式移动,因此电子始终向一个方向移动,从而产生电流。
正负极稳定
电解质不提供电力,但它们很重,对于锂离子电池来说是必不可少的。 那么为什么没有更多基于石墨的负面数据呢? 石墨,用于制造铅笔芯的材料,不负责提供电子。 刘先生说,这是为了确保充电时间合适。