這么多電池技術,那個更適合下一代技術,非常不好做選擇。
三元鋰電池能量密度高、價格便宜,擁有非常不錯的前景,然而,三元鋰電池在200度左右的時候會發生分解,電解液會迅速燃燒。溫度過高、環境密閉的話,更加自燃和自爆的危險,另外如果回收不恰當,鋰電池中的正極材料會造成重金屬污染。
但是,因其價格和性能關系,三元鋰電池這款電池仍是當今主流。
隨著科技的發展,越來越高的性能,環境要求,急需更好的電池技術可以取代三元鋰電池。
經過這段時間的研究,周青心中有三個選擇方向。
第一種,氫燃料電池,既水解電池,基本原理就是電解水的逆反應,它不用充電,只需要加氫氣,無污染、使用壽命長,排放也沒有污染物,非常環保。
氫氣的生產不是采用電解獲得,而是石油、煤、乙烯等原料進行處理時會以副產品的形式獲得,相關資料顯示,其年產氫氣在200~300萬噸,成本為20元~30元/噸,氫燃料電池汽車加氣量約為6-7Kg,續航就可達600-700公里,成本上具有優勢。
但是,氫電池面臨著一個嚴重的問題-氫氣的運輸,氫氣具有一個非常特殊的現象——氫脆,在壓力超過一定壓力和溫度的情況下,氫氣會逃逸到金屬中,造成金屬材料的脆化,因此,不能采用普通的鋼瓶運輸。此外,加氫站建設成本極高,這也變相提升了氫氣的價格,必須先解決這些問題。
第二種,石墨烯電池,以石墨烯材料為主體的電池,石墨烯目前是世上最薄卻也是最堅硬的納米材料,常溫下其電子遷移率超過15000cm2/Vs,又比納米碳管或硅晶體高,而電阻率只有10E-8Ωm,比銅或銀更低,為世上電阻率最小的材料。
不過,幾個原因使石墨烯應用變得非常困難。
一,成本問題:傳統導電炭黑和石墨都是論噸賣的(一噸幾萬元),此時使用的材料就是石墨微片(可能有幾十層),根本不是單層或數層的石墨烯,用于制造電池的單層石墨烯材料,獲取難度大,價值高昂。
二,工藝特性不兼容。就是石墨烯比表面積過大,會對電池的分散均漿等工序帶來一大堆工藝問題。
三、石墨烯是可以做導電劑促進快充放,理論上可以提高倍率性能,且石墨烯如果把它展開與電極活性物質復合,會堵塞鋰離子擴散的通道。
……。
總而言之,石墨烯電池技術有許多要克服的難點。
第三種,冷聚變電池,一種便宜,清潔,低能量級別的核反應技術。
核反應有聚變與裂變,裂變指由重的原子分裂成輕的原子,過程中產生巨大的能量,并是地球上最常用的核電來源。聚變恰巧相反,在一定條件下、由小質量的原子核聚合成重的原子核,同時釋放巨大能量。