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- 12月
新能源概念股大涨后,锂电池如何改变人类历史?
新能源板块近期火爆。 今天我们就来聊聊电池和手机电池的发展和工作原理。
一、电池的工作原理
能将化学能、光能、热能等直接转化为电能的装置称为电池。 包括化学电池、核电池等,而我们通常所说的电池一般是指化学电池。
实用的化学电池分为原电池和蓄电池。 我们日常生活中接触到的电池主要是蓄电池。 电池需要在使用前充电,然后才能放电。 充电时,电能转化为化学能; 放电时,化学能转化为电能。
当电池放电时,电流通过外部电路从正极转移到负极。 在电解液中,正离子和负离子分别传输到电极,电流从负极传输到正极。 当电池放电时,两个电极发生化学反应,电路断开或发生化学反应。 当物料用完时,卸料将停止。
根据电池内部使用的材料,电池可以是可充电的或不可充电的。 有些化学反应是可逆的,有些是不可逆的。
电池的容量和速度取决于其材料。
2 手机电池的历史
手机电池基本上可以分为三个阶段:镍镉电池→镍氢电池→
从这三个阶段的名称可以看出,电池中使用的主要化学元素正在发生变化,电池方面的技术创新也越来越多。 甚至可以说,没有锂电池,就没有今天的移动智能生活。
1980年代手机首次出现时,也被称为“手机”。 从名字上,我们就可以看出它是巨大的。 它很大的主要原因是因为它的电池很大。
1990年代出现了更小更环保的镍氢电池。 摩托罗拉明星产品StarTAC采用的是镍氢电池,小到颠覆人们的认知。 StarTAC328 于 1996 年发布,是世界上第一款翻盖手机,重量仅为 87 克。
1990年代初期,锂电池也出现了。 1992年,索尼将自己的锂电池引入到产品中,但由于价格高,动力不足,只能用在自己的产品中。 随后,随着锂电池材料的技术创新和制造技术的进步,其容量和成本得到了提升,并逐渐赢得了更多厂商的青睐。 锂电池时代正式到来。
锂电池与诺贝尔奖
虽然手机的更新换代发展很快,但手机电池的发展却相对缓慢。 根据调查数据,电池容量每10年仅增加10%。 手机电池的容量在短时间内大幅提升几乎是不可能的,所以手机电池领域也有着无限的可能和潜力。
2019 年诺贝尔化学奖授予约翰·古迪纳夫教授、斯坦利·惠廷厄姆和吉野明博士,以表彰他们在锂电池领域的工作。 事实上,每年在他们获胜之前,都会有人预测锂电池是否会获胜。 锂电池的进步对社会有很大的影响和贡献,他们的奖项当之无愧。
1970年代中东战争的第一次石油危机,让人们意识到摆脱对石油依赖的重要性。 进入新能源可以替代石油。 热情的国家也在电池的研发上创造了新的高度。 随着石油危机的影响,他希望在替代能源领域做出贡献。
作为一种在大爆炸的最初几分钟内产生的古老元素,锂是瑞典化学家在 19 世纪初以锂离子的形式首次发现的。 它是非常反应性的。 它的弱点在于反应性,但它也是它的优势。
用纯锂作为阳极给电池充电时,会形成锂枝晶,这会导致电池短路,引起火灾甚至爆炸,但研究人员从未放弃锂电池。
三位诺贝尔奖获得者:Stanley Whittingham 是 1970 年代初期第一个在室温下工作的全功能锂电池,利用锂的强大驱动力释放外部电子;
Whittingham 的电池可以产生两伏多一点的电压。 1980年,古迪纳夫发现在阴极中使用钴锂可以使电压翻倍。 他将电池的潜力翻倍,高能量密度的正极材料很轻,却能制造出更强大的电池。 他为开发更有用的电池创造了更好的条件;
1985 年,Akase Yoshino 开发出第一台商用机器人。 他选择了Goodeneuf使用的钴酸锂作为正极,成功地用碳代替了锂合金作为电池的负极。 他开发了一种运行稳定、重量轻、容量大、更换安全、大大降低自燃风险的锂电池。
正是他们的研究,将锂电池推向了无数电子产品,让我们享受现代移动生活。 锂电池为无线、无化石燃料的新社会创造了适宜的条件,极大地造福了人类。
科技永不停歇
那时候,充电10小时,通话35分钟,而现在,我们的手机在不断迭代。 我们不会像过去那样长时间受到充电问题的困扰,但技术从未停止。 我们还在探索大容量、小体积、长续航的道路。
迄今为止,锂电池的枝晶问题仍然像幽灵一样困扰着研究人员。 面对这一重大安全风险,全世界的科学家们仍在努力工作。 90岁的诺贝尔奖获得者古迪纳夫毅然投身于固态电池的研发。
朋友,你怎么看新能源? 您对电池领域的未来有何展望? 您对未来的手机有何期待?
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