泰兰德皮肤重新售卖:锂空气电池现曙光 电动车将能跑800公里

锂空气电池现曙光 电动车将能跑800公里
随着化石类燃料价格的飞涨，通过高效的电源代替石油类产品，从而为机动车辆提供动力支持，已经成为现代社会发展的迫切要求。锂离子电池一直被视为电动车最佳候选者。然而，基于锂离子电池电动汽车的续航能力仍然不能满足人们的需求，这是因为与传统的汽车相比，锂离子电池的能量密度仍然小于汽油燃烧的能量密度。而锂空气电池，作为锂离子电池的理想替代者，蓄电能力比性能最好的锂离子电池仍然高出10倍。

电池靠“呼吸”氧气来充放电，听着都新鲜。2月19日，记者从中科院青能所获悉，该所团队在“锂空气电池”研究方面取得突破，通过对催化剂的研究 ，大大提高了锂跟空气中氧气结合和分解的效率，从而提高充放电效率，为其尽快实现商业化应用奠定基础，并有望成为未来电动汽车的理想电源。
一次充电有望跑800公里
“对锂空气电池的研究应用前景是非常广阔的，”2月19日，中科院青能所仿生能源与储能系统团队研究员崔光磊向记者介绍了他们的团队对于锂空气电池研究取得的新进展。
锂电池大家都很熟悉，那何为“锂空气电池”？据了解，锂空气电池是一种新型的金属空气电池，崔光磊说，锂空气电池的理论能量密度为5200Wh/kg，高出现有电池体系1到2个数量级，也就是说单位质量的电池放出的电量是其他电池的数十乃至上百倍。
据了解，未来电动汽车对电源能量密度的要求为700Wh/kg，锂空气电池能完全满足这一要求，它一次充电有望能行驶800公里。
应用前景广阔，但是目前该项研究还没有用到实际运用当中，“这跟造价各方面都有很大的关系，因为要达到良好的效果目前最好的催化材料就是金、铂等，这显然成本太高了。”中科院青能所仿生能源与储能系统团队在锂空气电池电极材料的研究中取得突破性进展，他们研发出的新型电极材料可以很好地提高锂空电池在深度放电时的循环能力，为这种极具吸引力的电源体系尽快实现商业化应用奠定了基础。
电池靠“呼吸”氧气充放电
我们都知道，电池都有正负极，那锂空气电池的正负极是什么呢？崔光磊说，锂空气电池的正负极就在其名称中，金属锂是它的负极，而正极就是空气中的氧气。
“锂空气电池的工作原理十分简单，放电过程氧分子与锂离子结合形成过氧化锂；而在随后的充电过程中，过氧化锂进行可逆分解，产生氧气。”这个过程像极了生物的“呼吸”过程：吸入氧气，氧气跟有机物化和成水和二氧化碳，释放出能量，提供生物生命能量；而水和二氧化碳通过植物的光合作用生产储存能量的有机物，释放出氧气。
崔光磊说，氧作为锂空气电池的正极好处太多了，因为氧在空气中广泛分布容易获得，大大降低了电池的造价，并且对环境也没有污染，这种电池的能量密度还很高，“这种技术投入商业化应用，那么未来的电动汽车将具备能与传统的燃油汽车相媲美的续航能力。”
“多面手”催化剂能吞能吐
那电池的“呼吸”是怎样完成的呢？这就不得不提到该团队的研究核心——催化剂。在该团队研究的锂空气电池示意图中记者看到，这种电池分为三层，锂、电解质、催化剂。氧气就是在催化剂层进入电池跟锂离子反应的，“电解质的作用就是让锂离子能顺利通过但是又不至于造成正负极的短路。”而能让锂和氧气“联姻”的关键，则是催化剂层。
据介绍，目前锂空气电池存在充放电能量转化效率低、深度放电循环寿命短等两个核心问题，该团队针对这个问题出发寻找制约两个问题的关键：催化剂材料。“我们研究发现，过渡金属的氮化物的特性非常适合。”这也成了研究的突破口，该团队通过将钴元素引入氮化物材料，设计合成了具有双效催化性能的钴钼氮三元材料，“说它是双效催化，也就是说类似于'多面手’，它既可以催化放电，也可以催化充电，特性非常明显。”
崔光磊说，他们将这种催化剂设计成为纳米结构，增加催化反应的面积，形成高性能锂空气电池阴极，成功地降低了电池的充放电极化，提高了能量转化效率，大大提高了锂空气电池在深度放电时的循环寿命。一系列研究将锂空气电池的循环寿命提高 70%。
有望助力替代汽车燃油
随着化石类燃料价格的飞涨，通过高效的电源代替石油类产品，从而为机动车辆提供动力支持，已经成为现代社会发展的迫切要求。锂离子电池一直被视为电动车最佳候选者。然而，基于锂离子电池电动汽车的续航能力仍然不能满足人们的需求，这是因为与传统的汽车相比，锂离子电池的能量密度仍然小于汽油燃烧的能量密度。而锂空气电池，作为锂离子电池的理想替代者，蓄电能力比性能最好的锂离子电池仍然高出10倍。“我们这个研究已经持续了三年多时间，难度最大的还是寻找这种材料。”崔光磊说，目前的结果也是他们多年奋斗的结果，意义重大。该项研究得到中科院、国家自然科学基金委、山东省杰青基金和青岛市太阳能储能技术重点实验室等攻关项目的支持，现已取得多项重要研究成果。
链接
锂离子电池与锂空气电池
锂离子电池广泛用于手机和笔记本电脑等，它是以含锂化合物为正极，碳素材料为负极，比其它汽车电池的密度更高、电量更充足，但也更贵，受制于电池容量，充电后的行驶距离仍不够远。普遍认为，要实现电动汽车的普及，能量密度需达到目前的约6～7倍。于是，理论上能量密度远远大于锂离子电池的金属锂空气电池备受关注。
科学家认为，锂空气电池的性能是锂离子电池的10倍，可以提供与汽油同等的能量。锂空气电池从空气中吸收氧气充电，因此这种电池可以更小、更轻。全球不少实验室都在研究这种技术，但如果没有重大突破，要想实现商用可能还需要一定时间。
充电电池的基本认识
A、镍镉电池（Ni-Cd）
电压：1.2V 使用寿命为：500次
放电温度为：-20度～60度 充电温度为：0度～45度
备注：耐过充能力较强。
B、镍氢电池（Ni-Mh）
电压：1.2V 使用寿命为：1000次
放电温度为：-10度～45度 充电温度为：10度～45度
备注：目前最高容量是2100mAh左右。
C、锂离子电池（Li-lon）
电压：3.6V 使用寿命为：500次
放电温度为：-20度～60度 充电温度为：0度～45度
备注：重量比镍氢电池轻30%～40%，容量高出镍氢电池60%以上。但是不耐过充，如果过充会造成温度过高而破坏结构=>爆炸。
D、锂聚合物电池（Li-polymer）
电压：3.7V 使用寿命为：500次
放电温度为：-20度～60度 充电温度为：0度～45度
备注：锂电的改良型，没有电池液，而改用聚合物电解质，可以做成各种形状，比锂电池稳定。
E、铅酸电池（Sealed）
电压：2V 使用寿命为：200～300次
放电温度为：0度～45度 充电温度为：0度～45度
备注：就是一般车用电瓶（它是以6个2V串联成12V的），免加水的电池使用寿命长达10年，但体积和最量是最大的。
新买电池充电的名词解释
A、充电率(C-rate)
C是Capacity的第一个字母，用来表示电池充放电时电流的大小数值。
例如：充电电池的额定容量为1100mAh时，即表示以1100mAh（1C）放电时间可持续1小时，如以200mA（0.2C）放电时间可持续5小时，充电也可按此对照计算。
B、终止电压（Cut-off discharge voltage）
指电池放电时，电压下降到电池不宜再继续放电的最低工作电压值。
根据不同的电池类型及不同的放电条件，对电池的容量和寿命的要求也不同，因此规定的电池放电的终止电压也不相同。
C、开路电压（Open circuit voltage OCV）
电池不放电时，电池两极之间的电位差被称为开路电压。
电池的开路电压，会依电池正、负极与电解液的材料而异，如果电池正、负极的材料完全一样，那么不管电池的体积有多大，几何结构如何变化，起开路电压都一样的。
D、放电深度（Depth of discharge DOD）
在电池使用过程中，电池放出的容量占其额定容量的百分比称为放电深度。
放电深度的高低和二次电池的充电寿命有很深的关系，当二次电池的放电深度越深，其充电寿命就越短，因此在使用时应尽量避免深度放电。
E、过放电（Over discharge）
电池若是在放电过程中，超过电池放电的终止电压值，还继续放电时就可能会造成电池内压升高，正、负极活性物质的可逆性遭到损坏，使电池的容量产生明显减少。
F、过充电（Over charge）
电池在充电时，在达到充满状态后，若还继续充电，可能导致电池内压升高、电池变形、漏夜等情况发生，电池的性能也会显著降低和损坏。
G、能量密度（Energy density）
电池的平均单位体积或质量所释放出的电能。
一般在相同体积下，锂离子电池的能量密度是镍镉电池的2.5倍，是镍氢电池的1.8倍，因此在电池容量相等的情况下，锂离子电池就会比镍镉、镍氢电池的体积更小，重量更轻。
H、自我放电（Self discharge）
电池不管在有无被使用的状态下，由于各种原因，都会引起其电量损失的现象。 若是以一个月为单位来计算的话，锂离子电池自我放电约是1%-2%、镍氢电池自我放电约3%-5%。
I、充电循环寿命（Cycle life）
充电电池在反复充放电使用下，电池容量会逐渐下降到初期容量的60-80%。
J、记忆效应（Memory effect）
在电池充放电过程中，会在电池极板上产生许多小气泡，时间一久，这些气泡会减少电池极板的面积，也间接影响电池的容量。
电动车铅酸蓄电池修复
这篇文章帮我省了不少钱，您看完照着做，也会省下很多钱的。呵。 献给咱兰州朋友： 铅酸蓄电池容量恢复器，顾名思义，就是恢复铅酸蓄电池容量的东东，电动车用的铅酸蓄电池容量也会随着骑行使用而下降了，也是需要恢复容量的。今天我就来说说骑电动车的朋友都关心的话题，怎样利用好铅酸蓄电池容量恢复器，怎样最大限度延长电动车电瓶寿命，怎么能最节省咱口袋里的银子，毕竟换一组新电瓶不便宜呀，象我的48V20AH的，在我们这儿电动车一条街要卖到750元左右，电瓶16个月了，原来能跑60多公里，现在15公里左右才。但我只换了四块当中的一块，就又能跑50多公里了，哈哈，省了700多大洋啊。下面咱就给大家谈一谈利用铅酸蓄电池容量恢复器自己动手延长电动车电瓶寿命的做法。在这里我要感谢两个人，一个是“电瓶专家赵铁良abt-bj先生”（他老人家已故去多年，在病床前还在为全国各地网友指导技术，是各地从事铅酸蓄电池相关行业的朋友非常敬重的专家，abt-bj是他的论坛帐号），感谢赵先生是因为在网上看到了他关于怎样延长电动车电瓶寿命的技术指导贴，现在赵先生虽然已病故几年了，但他留下的技术文章帮助了全国千千万万象我一样的人，想要延长你的电动车电瓶寿命，想要省钱，那你就搜索一下“电瓶专家赵铁良abt-bj先生”，abt-bj是赵铁良先生在技术论坛里的用户名，你会看到网上到处转载的赵先生的帖子，学完了这些铅酸蓄电池有关的技术文章，相信你就知道怎么样做才会让你的电动车电瓶寿命达到最长了，怎样骑车，怎样充电，怎样补水，怎样除硫化。要感谢的另一位是我的朋友，因为他在汽车启动费力、灯光变暗要更换蓄电池时，上淘宝买了块锦州产的金海铅酸蓄电池容量恢复器，去除极板硫化物，恢复蓄电池容量用的，装上后他就跑了趟外地，来回顶多一百八十公里，第二天打火就恢复了正常，他这块电瓶虽说是原车的，质量要好些，但已经差一个月就四年了，咱就想这东西对汽车电瓶好用，对咱的电动车电瓶也应当一样好用，因为都是铅酸蓄电池呀，对不。赵先生文章里提到的除硫化设备都是大型的，不适合个人使用，我正不知哪里有适合个人用的脉冲除硫装置呢，结果这位朋友的汽车就帮了我一个大忙。 既然说到电动车电瓶寿命，就得说说赵铁良先生技术指导中写的对电动车电瓶寿命主要有哪几大影响，一是失水、二是极板硫化、三是正极板软化，这三个是最容易出现的问题。 我的做法，就是针对赵老先生所说的三大影响而做的：失水，咱就补上水；硫化的咱就买个铅酸蓄电池容量恢复器去硫化；正极板软化，咱就平时多注意些别过放电、别大电流放电就会最大限度防止，做到这几点，咱想不省钱也不成。 我骑到第一次欠压后，推回家拆下电瓶，量每节电瓶的电压，三块都是将近11V，靠边的一块只有9V多，于是花三十元换了一块同样容量的，电压也是近11V的，将这个恢复器焊接在电瓶组两端后，开始给电瓶加水，先用小起子慢慢撬开电瓶的盖板，看到六个橡皮盖，拿下后，每节先加8毫升电池补充液，在汽配店花3块5买的，要买正牌的，不然可能是假的，假的有杂质，和自来水差不多，那样电瓶就完了。看到网上有人说超市的什么纯净水可以用，赵铁良先生说不能用，对电池是毒药，有杂质，会毁了电瓶。也可以用大超市里卖的屈臣氏蒸馏水，医院里的蒸馏水也可以，因为蒸馏水纯净，没有其它电解质。加好后先放一会儿，以便让水往极板深处湿润些，两个小时后，用电筒照着看每个孔里的水不够，又每个孔加了4毫升，加水用的是药店买的一次性针管和一次性输液器，买针管是因为上面有刻度，知道加了多少；买输液器是为了用上面的塑料管代替注射器前面的金属针头，不然，万一针头碰到了极板就会造成短路，损坏电瓶，好象两样加一起不到3块钱。加好水后用报纸盖好，以免有杂质掉进孔里，这样放了24小时。赵铁良先生说加水后静置这一步很重要，不然水没有充分浸润，会导致恢复效果不理想。 静置24小时后，开始充电，充满变灯后又继续充了两个小时，再用棉签伸进每个孔里将多余的电解液吸出来，用小电筒照着看了一下，里面的极板看起来湿呼呼的，前后左右的晃动了一下，没有了多余的液体流动，加水完毕。盖上橡皮盖，把撬下的盖板点上一点502胶，不要点多了，不然下次加水就费劲了，还容易撬坏。装车使用，当天骑了近20公里还有电，回来后充满，这样充了用，用了充的过了一周，有天没别的事，特意测了一下这组电瓶能骑多远，于是以家为中心开始绕圈跑，一圈8公里多一点点，以前打出租车时特意记下的这一圈的路程，乖乖，跑了六圈红灯还没有亮，这时已经跑了48公里多，也就是说，咱的这次补水恢复容量实践非常圆满，超过50公里，省了不少钱呀。 锦州产的这个铅酸蓄电池容量恢复器就是一种脉冲发生装置，用脉冲修复硫化赵先生经过无数次的实验确定可以无损修复，赵铁良先生曾找到过超期贮存2年的电池做脉冲除硫化实验，这样的电瓶样品很不好找。他记录的数据是，经过脉冲修复以后，该电池容量为标称容量的97%以上，寿命与新出厂的电池接近。新出厂的电池的100%DOD循环次数为180次，这块脉冲修复的为165次。所以，我朋友快四年的汽车电瓶又象新的一样启动有力，我的实践也证明了这一点，以后，这个铅酸蓄电池容量恢复器长期并联在电瓶两端，发出的脉冲波会随时防止与去除硫化物的结晶，就再也不用担心硫化导致容量下降了。 说完了补水和除硫化，还得说一说平时怎样使用电动车才能保养好电瓶，你搜索“电瓶专家赵铁良abt-bj先生”看完他的文章，你就具备了延长电瓶寿命的知识了。一是勤充电，不过放电，定期深放电，也就是尽可能的每次使用后，不论放电多少，均充满电，每充放15次左右，进行一次深放电。赵先生说过：“经过我多次进行寿命试验对比，验证了7~15次浅循环以后，进行一次深循环，有利于活化极板，在保证电池寿命的前提下，增加电池容量，而电池容量的恢复，又延长了电池寿命。”对于我们来说，深放电的方法很简单，就是骑到第一次指示断电。赵先生说，如果第一次断电以后，电池电压还会慢慢回复到可以供电，此时，千万不要再用电池里的电量，否则会使电池过放电的，将严重影响电池的寿命。我在这点上更保守些，每次尽放我都只骑到红灯亮起就不再骑了，虽然红灯亮了还能骑，但因为我怕我那四块电瓶中万一有落后电瓶，如果骑到第一次指示断电的话，那这块落后电瓶就容易过放电，容易影响整组电瓶的寿命。当电摩在启动、超载重物、上坡时或以最高速行驶时，放电量是最大的，我平时都是以30公里左右匀速前进，这样较省电，还不费电瓶。启动时我也是先蹬地让车先动起来再慢慢的给电，让车缓慢加速。骑行过程中也尽量减少刹车，不然我的电瓶也不会骑这么长时间了，我身边朋友电瓶十个月左右挂掉的比比皆是，半年换电瓶的都有很多，可见骑行方法是多么重要。可惜的是，我是在电动车骑了十个月左右时学习的赵老师的帖子，不然我这组电瓶中也不会出现一块坏掉的。 好，我利用铅酸蓄电池容量恢复器+补水自己动手延长电动车电瓶寿命的操作就写到这儿吧，水平不高，但我已经尽力争取表达明白了，希望能对有缘看到此文的电动车一族有帮助，照我说的做，往小了说，是节省咱口袋里本就不多的钞票，往大了说，咱少用一组电瓶就减少了一份污染，呵。如果你认为我写的对你有帮助，就请你动一下手指，顶顶贴，好让更多和咱一样想省钱的朋友看到。
加液方法：
1） 并用抹布把电池擦拭干净，接下来就是开盖了，每个电池都有排气孔，一般的电池排气孔都在上盖的边上，看到有个缺口的地方，那就是排气用的，把一字螺丝刀对准缺口，用手拍螺丝刀，使螺丝刀头进入排气孔，然后再往上翘点，然后又接着往里面拍（小电池往上盖的中间拍，因为里面的开口在排气孔 两侧，但是电摩电池需要往2测拍，因为里面的开口在中间，这样就不会损坏里面的橡胶帽），再翘，多搞几下，电池盖就可以翘下来了，不要太野蛮，虽然是 ABS材料，但是用力过猛还是会变形的。
2）开盖后你会发现有6个帽子，不过这时候说不定会“蹦蹦”两声，飞掉几个橡胶帽，所以开盖的时候不要一下把盖子拿掉，慢慢拿掉，并且用手盖住，防止橡胶帽飞掉，因为也许此时电池内部压力大。小心拿掉橡胶帽，白色的是吸水棉，不拿掉也可以。
3） 接下来就可以补水了，用注射器《去掉针头！》吸入一些电瓶修复液，按要求量注入小孔内。如果电瓶缺液严重 可以补加电瓶蒸馏水， 液面高出隔板0.5mm 就可以， 一定不能多加 否则会影响排气发生危险。
4) 静置2小时后用小螺丝刀蘸点混合好的AB胶水，在盖子上和电池上点几下胶水，然后就可以盖上了，胶水不要多，免得下次难开，而且太多的话可能会流到橡胶帽上，这样就密封了橡胶帽，本来是排气的却不能排气了，电池会爆炸的，呵呵。然后装车使用。即可发现电瓶骑行里程会逐渐恢复增加!