病毒電池 |
投資者報(bào)(實(shí)習(xí)生 于帥帥)白天行程滿滿當(dāng)當(dāng),正處于與客戶談判交易關(guān)鍵時(shí)刻的你突然發(fā)現(xiàn)手機(jī)沒電了,于是你迅速找到附近電源,僅10秒鐘手機(jī)電池便恢復(fù)到了滿格狀態(tài)。
更令人驚訝的是,在你的電動(dòng)汽車電池里,竟然使用的是由病毒制造的正負(fù)極材料!但不要害怕,這種電池非但沒有有毒材料,而且電池充放電速度是現(xiàn)有電池的100倍以上。 不光是移動(dòng)電話電池充電加快,還有筆記本電腦電池不會(huì)老化,電動(dòng)汽車在同等價(jià)格下能達(dá)到與汽油動(dòng)力汽車一樣的動(dòng)力和可行駛里程,這樣的情形極有可能在幾年后成為你日常生活中見怪不怪的事情。 美國麻省理工學(xué)院3月11日和4月2日分別在自己的網(wǎng)站上發(fā)表文章稱,他們研發(fā)出了兩種新型電池,一種可以在10~20秒內(nèi)完成小型電池的充電任務(wù),一種則是利用病毒來制造電池正負(fù)極以大大提高電池性能,甚至與目前驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車的充電電池?zé)o多大差異, “從性能上來說,病毒電池在未來可能會(huì)替代在汽車電池中占主導(dǎo)地位的鉛酸電池,搶占其汽車電池的市場(chǎng)份額?!北葋喌瞎煞萦邢?a target="_blank">公司總工程師劉衛(wèi)平4月17日告訴《投資者報(bào)》記者。 10秒鐘完成充電 傳統(tǒng)鋰離子電池擁有兩個(gè)電極,正極由氧化鈷或鋰鐵磷酸鹽構(gòu)成,負(fù)極由石墨制成,兩個(gè)電極被淹沒于電解液中。充電時(shí),鋰離子——或者說帶正電的原子——從鋰電極流向石墨電極;放電時(shí),鋰離子則以相反方向流動(dòng)。 目前的磷酸鐵鋰電池可儲(chǔ)存大量電力,但釋放及吸取電力的速度則很緩慢。因此,電動(dòng)車以穩(wěn)定速度在高速公路行駛時(shí)的性能比加速時(shí)更佳,而電池的電力用完后要花數(shù)小時(shí)才能完成充電。 問題出在鋰離子,這些帶電子的離子在電池物質(zhì)中的運(yùn)行速度很慢,要花很長時(shí)間才能到達(dá)電池端傳送電力。 新型快充電池立基于傳統(tǒng)的已被廣泛用于攝像機(jī)、照相機(jī)、手機(jī)和筆記本的鋰離子充電電池。然而,其相對(duì)較慢的充電速度卻是影響人們?nèi)粘9ぷ魃畹囊淮笳系K。 研究人員將由鋰鐵磷酸鹽制成的傳統(tǒng)電極表面結(jié)構(gòu)加以改進(jìn),讓鋰離子的釋放和吸入速度提高到原來的100倍。利用這種新技術(shù)制成的電池原型只需10到20秒便可完成充電或放電過程。相比之下,體積相當(dāng)?shù)钠胀姵貏t需要6分鐘才能完成充電。 負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)新電池的格布蘭德?塞達(dá)爾(Gerbrand Cedar)博士說:“充放電時(shí)間以秒而不是以小時(shí)計(jì)算的電池可能為新的技術(shù)應(yīng)用打開一扇門,同時(shí)也將改變?nèi)藗兊纳罘绞??!?/P> “雖然在近兩年內(nèi)我并不看好該款電池的大量產(chǎn)業(yè)化,因?yàn)樵摷夹g(shù)只是改變了正極的導(dǎo)電性,而電池充電速度的主要限制條件在負(fù)極上。”劉衛(wèi)平對(duì)《投資者報(bào)》表示,“但長遠(yuǎn)來看,麻省理工的創(chuàng)新能力十分強(qiáng),是有望在未來突破限制的,其產(chǎn)業(yè)化是有可能的,將會(huì)促使鋰離子電池的市場(chǎng)份額進(jìn)一步加大?!?/P> 與其他電池材料有所不同的是,新材料不會(huì)隨著重復(fù)充電和放電老化。科學(xué)家表示,充電速度更快的電池可連續(xù)使用2年或者3年。 研制快速充電電池的科學(xué)家表示,新技術(shù)可用于研制新一代體積更小、重量更輕的電池,讓手機(jī)和筆記本電池的個(gè)頭只有一張信用卡大小。除此之外,這項(xiàng)新發(fā)明也將孕育新一代電動(dòng)汽車。相對(duì)于現(xiàn)有的充電時(shí)間需要大約8小時(shí)的電池而言,體積更大的電動(dòng)汽車電池將來只需5分鐘便可完成充電,相當(dāng)于提高了95倍。 帶病毒的電池 日常生活中談到病毒恐怕人人都避之不及。但要是讓你把病毒和電池聯(lián)系起來呢?如果有人告訴你說,有一種高性能電池中含有病毒,你會(huì)做何感想? 這不是科幻,而是麻省理工的科學(xué)家所研制的有望在未來面向市場(chǎng)的“病毒”電池。 新的“病毒”電池并不是說用基因工程病毒來產(chǎn)生電能,而是利用它們制作出更理想的電池正極和負(fù)極,從而提高了電池的性能。 3年前該研究小組就曾聲稱,他們培育出一種基因工程病毒,該病毒能夠通過將自身鍍涂在氧化鈷和黃金(198,-0.21,-0.11%)上或自行組成納米導(dǎo)線的方式形成電池陽極。但陰極制作起來要困難得多,其原因是陰極必須是快速電極,并具有極高的導(dǎo)電能力。現(xiàn)實(shí)的情況則是多數(shù)制作陰極的材料屬于絕緣體。 研究人員利用的病毒名為噬菌體(bacteriophage),它是一種常見的能夠感染細(xì)菌但對(duì)人體無害的病毒,且能夠識(shí)別并附著于某些特定的材料(如本次研究中的碳納米管)上。 為獲得高導(dǎo)電能力的陰極,研究人員采取了一種方法,先將基因工程病毒鍍涂到磷酸鐵材料上,然后讓病毒“抓住”碳納米管,從而形成了高導(dǎo)電材料網(wǎng)。 研究小組負(fù)責(zé)人、學(xué)院材料科學(xué)家安吉拉-貝爾徹表示,新的基因工程病毒電池與目前市場(chǎng)上流行的先進(jìn)的用于驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車的充電電池不僅在儲(chǔ)能和動(dòng)力性能上沒有差異,而且它們還可以用來為眾多的小型便攜式電器提供電能。 此外,生產(chǎn)含有基因工程病毒的新電池的工藝既經(jīng)濟(jì)又有利于環(huán)境保護(hù),其原因是“病毒”電池的合成溫度在室溫或室溫以下,同時(shí)又不需使用有害的有機(jī)溶劑,且用于電池的材料沒有毒性。 “這種病毒電池與前一種快速充電電池(的研發(fā))是一樣的思路,但同時(shí)它會(huì)改善電池性能。”劉衛(wèi)平補(bǔ)充道。針對(duì)麻省理工這兩項(xiàng)研究,他表示“會(huì)根據(jù)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展來判斷比亞迪是否要引進(jìn)或?qū)W習(xí)?!?/P> |
病毒電池
2009年11月10日 15:43 srfitnesspt.com 作者:佚名 用戶評(píng)論(0)
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