锂电池正当时：10月十大前沿电池技术详解（上）

2014-10-27 00:02

　　会呼吸的电池：转换率近100% 优于传统的太阳能电池

　　据国外媒体报道，众所周知电池可对外提供电能，这些能量来源于电池内部的化学能，电池虽然有着极大的用途，但其寿命往往不长，对外提供电能的能力也受到限制。现在科学家研制了一种“会呼吸”的电池，能在空气与阳光之间自由供电，事实上这类电池使用了太阳能电池板的技术，让光伏发电装置吸收太阳光的能量，然后把多余的电能存储起来，基本原理与太阳能发电类似，但唯一不同的是太阳能电池板的转换效能为80%，而“会呼吸”的电池的转换效率接近100%。

　　传统的太阳能电池板虽然有着较大的用途，可以在白天吸收太阳能，然后将电能在夜间释放出来，供给一些电器设备使用，通常情况下其效率较低，还有一些能量损失了，来自俄亥俄州立大学的化学和生物化学研究人员研制了一种新型太阳能发电技术，可以降低太阳能发电的成本，并提升电能转换的效率，其核心装置是涂有二氧化钛纳米棒的网格，其上分布着许多小孔，大约只有200微米的跨度，该装置是新型太阳能发电技术的基础。

　　当太阳能电池板在吸收光能的时候可使电池板内部的过氧化锂形成锂离子和氧，锂离子是具有正电荷的，因此许多来自太阳光照的能量存储在其中，当电池放电时与来自空气中的氧重新结合，形成过氧化锂，于是这就形成了循环体系，能够实现重复充电和放电。从某种程度上看，这个新型太阳能电池如同一个会呼吸的充电放电装置，当它来自放电是就开始消耗空气中的氧，如果是充电时，该电池相当于释放出氧，用“会呼吸”的电池一词形容这个装置非常贴切。

　　目前俄亥俄州立大学的研究人员正在测试这款新型太阳能电池，在实验室测试中，电池的寿命与市场上销售的主流电池寿命接近，具备了潜在的商业化推广的能力，如果该产品能进一步成熟，可极大提升目前微型电池的使用寿命，并提供更多的电能。该研究成果公布在《自然》杂志上。

　　新一代全固态聚合物锂电池面世

　　依托中科院青岛生物能源与过程研究所建设的青岛储能产业技术研究院成功开发出新一代全固态聚合物锂电池。

　　随着技术发展，电动汽车对动力锂电池在大功率输出和安全性能等方面提出了更高要求。隔膜电解质体系是制约动力锂电池快速发展的瓶颈问题之一，开发高安全性隔膜和新型聚合物电解质体系对提高动力锂离子电池的综合性能至关重要。青岛储能研究院执行院长崔光磊带领科研人员，利用具有完全自主知识产权的湿法抄造、界面耦合和功能化修饰等技术，成功研制出高安全性和耐高电压的动力锂电池隔膜。

　　该隔膜具有耐高温性能优异、阻燃性能极佳、电解液浸润良好等特点，极大地提升了锂电池的倍率性能和安全使用性能，在中科院纳米战略性先导专项组织的第三方评价中展示出优异的高电压性能，得到项目首席科学家的高度评价。