1、日本東京大學(xué)開(kāi)發(fā)出了新一代鋰離子電池極“濃電解液”
據(jù)日本媒體報(bào)道，以東京大學(xué)研究生院工學(xué)系研究科教授山田淳夫與助教山田裕貴為核心組成的研發(fā)小組，發(fā)現(xiàn)了鋰離子電池可實(shí)現(xiàn)多種電解液的設(shè)計(jì)新方向。該研發(fā)小組開(kāi)發(fā)出了極“濃電解液”，決定充電速度的Li+濃度達(dá)到以往電解液的4倍以上。該研究顛覆了“電解液溶劑只能使用碳酸乙烯酯(EC)”這一鋰離子電池誕生20多年來(lái)，技術(shù)人員一直深信不疑的定論。
據(jù)報(bào)道，東京大學(xué)開(kāi)發(fā)的高濃度電解液具備所有溶劑都與Li+進(jìn)行配位的特殊構(gòu)造。另外，Li+與陰離子連續(xù)結(jié)合的特點(diǎn)也不同于以碳酸乙烯酯(EC)為溶劑的普通低濃度電解液。普通電解液的Li+濃度為1mol/L左右，此時(shí)離子導(dǎo)電度最大。這種濃度必需使用EC溶劑。如果使用EC以外的溶劑，電極會(huì)嚴(yán)重劣化。因?yàn)閷?duì)于石墨等層狀負(fù)極，溶劑是在被Li+溶劑化的情況下進(jìn)入(共合體)層間，電解液會(huì)繼續(xù)發(fā)生還原分解?；谶@種定論，Li+的高濃度化以及EC以外的溶劑的探討變成了電池研究人員之間的盲點(diǎn)。
山田等人的研發(fā)小組著眼于這一盲點(diǎn)，向此前基本沒(méi)考慮過(guò)的電解液高濃度化發(fā)起了挑戰(zhàn)。高濃度電解液的離子載體密度非常高，有助于提高界面反應(yīng)頻率，因此可實(shí)現(xiàn)時(shí)間不到以往1/3的快速充電。而且，選擇的鹽和溶劑的不同組合，還能表現(xiàn)出不同的特性。在對(duì)各種溶劑進(jìn)行調(diào)查的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，除了通過(guò)提高濃度抑制共合體之外，很多溶劑還觀測(cè)到了還原穩(wěn)定化。無(wú)需使用之前必不可少的EC溶劑，在以前屬于實(shí)用電解液討論范圍之外的乙醚系、亞砜系、砜系、腈系等多種有機(jī)溶劑中均發(fā)現(xiàn)石墨負(fù)極和鋰金屬負(fù)極會(huì)可逆動(dòng)作。
2、特斯拉充電新解?新加坡發(fā)明新型快速充電電池壽命20年
10月14日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，南洋理工大學(xué)的研究人員最近發(fā)明了一種新型的快速充電電池，使用壽命長(zhǎng)達(dá)20年。
如今支持快速充電的電池在我們的生活中扮演著越來(lái)越重要的角色，在方便快捷的為各種設(shè)備提供能量的同時(shí)，其使用壽命卻常常成為被人們?cè)嵅〉囊粋€(gè)短板：“為什么總是要換電池?”針對(duì)這一問(wèn)題南陽(yáng)理工大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種新型的鋰電池，這種電池可以在2分鐘之內(nèi)充電至最大容量的70%，并且可以服役長(zhǎng)達(dá)20年，數(shù)倍于現(xiàn)在各種設(shè)備中的充電電池壽命。這種電池的創(chuàng)新在于使用二氧化鈦納米管而不是傳統(tǒng)的石墨材料作為電池的陰極，兩種材料都可以加速電池中的化學(xué)反應(yīng)提供電能，不同的是前者可以反復(fù)使用1000次而后者的壽命只有500次。
這種新型電池尚沒(méi)有投入大規(guī)模生產(chǎn)和走向市場(chǎng)的明確時(shí)間表，但它所使用的鈦納米管是一種易于加工的且成本相對(duì)較低的原料，所以前景十分光明。顯而易見(jiàn)這種新型電池的推廣將極大的改變整個(gè)科技產(chǎn)業(yè)界。拋開(kāi)一些天馬行空的創(chuàng)意不談，即使從最基本的層面來(lái)看，它也將延長(zhǎng)很多設(shè)備的服役時(shí)間，特別是那些不可更換電池的設(shè)備，現(xiàn)在用戶常常不得不因?yàn)闊o(wú)法繼續(xù)充電而不是其他功能的損壞而放棄他們，今后這樣的事情也許永遠(yuǎn)不會(huì)再發(fā)生。而這種電池最深遠(yuǎn)的影響也許將會(huì)在汽車產(chǎn)業(yè)，想象一下你可以用幾分鐘而不是幾個(gè)小時(shí)給一輛特斯拉充滿電，而且可以一直開(kāi)到車被淘汰都不需要更換電池的情景。
3、會(huì)呼吸的電池：轉(zhuǎn)換率近100% 優(yōu)于傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池
據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，眾所周知電池可對(duì)外提供電能，這些能量來(lái)源于電池內(nèi)部的化學(xué)能，電池雖然有著極大的用途，但其壽命往往不長(zhǎng)，對(duì)外提供電能的能力也受到限制?，F(xiàn)在科學(xué)家研制了一種“會(huì)呼吸”的電池，能在空氣與陽(yáng)光之間自由供電，事實(shí)上這類電池使用了太陽(yáng)能電池板的技術(shù)，讓光伏發(fā)電裝置吸收太陽(yáng)光的能量，然后把多余的電能存儲(chǔ)起來(lái)，基本原理與太陽(yáng)能發(fā)電類似，但唯一不同的是太陽(yáng)能電池板的轉(zhuǎn)換效能為80%，而“會(huì)呼吸”的電池的轉(zhuǎn)換效率接近100%。
傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池板雖然有著較大的用途，可以在白天吸收太陽(yáng)能，然后將電能在夜間釋放出來(lái)，供給一些電器設(shè)備使用，通常情況下其效率較低，還有一些能量損失了，來(lái)自俄亥俄州立大學(xué)的化學(xué)和生物化學(xué)研究人員研制了一種新型太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)，可以降低太陽(yáng)能發(fā)電的成本，并提升電能轉(zhuǎn)換的效率，其核心裝置是涂有二氧化鈦納米棒的網(wǎng)格，其上分布著許多小孔，大約只有200微米的跨度，該裝置是新型太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的基礎(chǔ)。
當(dāng)太陽(yáng)能電池板在吸收光能的時(shí)候可使電池板內(nèi)部的過(guò)氧化鋰形成鋰離子和氧，鋰離子是具有正電荷的，因此許多來(lái)自太陽(yáng)光照的能量存儲(chǔ)在其中，當(dāng)電池放電時(shí)與來(lái)自空氣中的氧重新結(jié)合，形成過(guò)氧化鋰，于是這就形成了循環(huán)體系，能夠?qū)崿F(xiàn)重復(fù)充電和放電。從某種程度上看，這個(gè)新型太陽(yáng)能電池如同一個(gè)會(huì)呼吸的充電放電裝置，當(dāng)它來(lái)自放電是就開(kāi)始消耗空氣中的氧，如果是充電時(shí)，該電池相當(dāng)于釋放出氧，用“會(huì)呼吸”的電池一詞形容這個(gè)裝置非常貼切。
目前俄亥俄州立大學(xué)的研究人員正在測(cè)試這款新型太陽(yáng)能電池，在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中，電池的壽命與市場(chǎng)上銷售的主流電池壽命接近，具備了潛在的商業(yè)化推廣的能力，如果該產(chǎn)品能進(jìn)一步成熟，可極大提升目前微型電池的使用壽命，并提供更多的電能。該研究成果公布在《自然》雜志上。
4、新一代全固態(tài)聚合物鋰電池面世
依托中科院青島生物能源與過(guò)程研究所建設(shè)的青島儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院成功開(kāi)發(fā)出新一代全固態(tài)聚合物鋰電池。
隨著技術(shù)發(fā)展，電動(dòng)汽車對(duì)動(dòng)力鋰電池在大功率輸出和安全性能等方面提出了更高要求。隔膜電解質(zhì)體系是制約動(dòng)力鋰電池快速發(fā)展的瓶頸問(wèn)題之一，開(kāi)發(fā)高安全性隔膜和新型聚合物電解質(zhì)體系對(duì)提高動(dòng)力鋰離子電池的綜合性能至關(guān)重要。青島儲(chǔ)能研究院執(zhí)行院長(zhǎng)崔光磊帶領(lǐng)科研人員，利用具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的濕法抄造、界面耦合和功能化修飾等技術(shù)，成功研制出高安全性和耐高電壓的動(dòng)力鋰電池隔膜。
該隔膜具有耐高溫性能優(yōu)異、阻燃性能極佳、電解液浸潤(rùn)良好等特點(diǎn)，極大地提升了鋰電池的倍率性能和安全使用性能，在中科院納米戰(zhàn)略性先導(dǎo)專項(xiàng)組織的第三方評(píng)價(jià)中展示出優(yōu)異的高電壓性能，得到項(xiàng)目首席科學(xué)家的高度評(píng)價(jià)。
傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池使用易燃的碳酸酯溶劑和聚烯烴隔膜，存在著極大的安全隱患。該所研究人員以自主研發(fā)的阻燃纖維素為基材，通過(guò)功能化改性和耦合等相關(guān)工藝，成功制造出一款剛?cè)岵?jì)的全固態(tài)聚合物電解質(zhì)。與傳統(tǒng)聚環(huán)氧乙烷純固態(tài)聚合物電解質(zhì)相比，該款全固態(tài)聚合物電解質(zhì)具有較高的機(jī)械強(qiáng)度(45MPa)和較寬的電化學(xué)窗口、優(yōu)異的倍率充放電性能(10C)以及較寬的溫度使用范圍(25℃～160℃)，具有廣闊的應(yīng)用前景和產(chǎn)業(yè)價(jià)值。目前，青島儲(chǔ)能院正在優(yōu)化全固態(tài)聚合物鋰電池的工藝參數(shù)，爭(zhēng)取率先在經(jīng)濟(jì)型電汽車上實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)示范。
5、可彎曲電池首面世 三星承諾未來(lái)三年內(nèi)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)
韓國(guó)newsway網(wǎng)站近日撰文稱三星研發(fā)部成功制造出具有極大柔韌度的電池，該電池可任意彎曲或卷曲，主要是為了迎合可穿戴設(shè)備市場(chǎng)的潮流，三星承諾將會(huì)在未來(lái)三年內(nèi)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，并產(chǎn)出安全性更高的電池用于多種智能設(shè)備上。
據(jù)三星上周在首爾舉行的Interbattery展示會(huì)介紹，三星這枚可彎曲電池非常柔軟，并不像LG G Flex中彎曲限度極小，使用者可對(duì)三星電池任意彎曲，技術(shù)人員也對(duì)該電池進(jìn)行數(shù)萬(wàn)次的彎曲測(cè)試，從而確認(rèn)產(chǎn)品運(yùn)行狀況良好。不過(guò)三星也強(qiáng)調(diào)目前這款電池不是最終產(chǎn)品，并能實(shí)現(xiàn)無(wú)限次數(shù)彎曲，還不能正常用作工業(yè)生產(chǎn)，三星承諾在未來(lái)三年內(nèi)會(huì)研發(fā)出柔韌性更強(qiáng)的安全電池，用于諸如Samsung Gear等智能穿戴設(shè)備上。
不過(guò)，三星并未對(duì)該電池容量作出更多講解，所以可彎曲電池可容納多少電量目前還未確定?？梢钥闯?，隨著目前手機(jī)市場(chǎng)發(fā)展放緩，三星在實(shí)現(xiàn)渠道多變化的同時(shí)，已經(jīng)越來(lái)越講求“技術(shù)宅”形象，從而成為公司新一代增長(zhǎng)動(dòng)力。
