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很多和大量的电池

能源部门希望电池有五倍的储能,我们今天的储存。他们希望他们更便宜五次,并在五年内做好准备。今年早些时候该部’宣布提出提案的征求,现在为这项工作和若干国家实验室和私营公司选择了五所大学。根据美国能源秘书史蒂文楚,A“曼哈顿项目般的氛围”将被培养。资金水平仅为1.2亿美元,在边境中没有可见的敌人,成功的前景是什么?

大多数估计曼哈顿项目—导致第一个原子弹的研究计划—被资助的曲调为20亿美元,这将是20亿美元。这 电池和储能集线器,随着新项目被调用,几乎没有划伤该表面。今天’S化学电池技术相当成熟,而且这是一个严重的竞争对手,在这个预计的时间尺度尚未出现。像石墨烯或碳纳米管这样的异种材料是 探索为阳极材料,看似偏远的概念 自组装电极的病毒 已经研究过,但这些概念尚未得到证实。为了实现DOE预期的那种数字,我们只能猜测这些人可能会隐藏他们的袖子。

空气铝电池已经提出的锂离子电池的一种替代方案是铝 - 离子(Al离子)电池。与锂离子的0.4kW-HR / kg相比,Al离子的潜在能量密度为1kW-HR / kg。铝具有与锂的单一可用价电子相比拥有三个价电子的优点。结果是涉及铝的电池充电/放电反应可以将三倍的电子传递三倍,因此每种化学单位的三倍。

金属离子电池仍然具有缺点,即它们不能排放到零。人们可能认为Tesla Roadster已经设计,以便永远不会发生这种情况,但墨菲的法律最近为几个人提供了戏剧性的头条新闻 据传车主已经陷入了巨大的替代电池的巨大标签。最近的雪佛兰伏特试验报告突出了金属离子电池的另一个疼痛点。翻转试验后三周撞击电池,它起火了。

克服汽油

在13kw-hr / kg,汽油仍然是一个更具吸引力的选择,只要城市有更大的麻烦往往比它带来的相关噪音和烟雾。真的竞争今天, 金属电池 (如Li-Air)需要与大气氧气的反应产生电力。就像喷气发动机一样,它们不需要内部储存氧化剂。因此,它们有效的能量密度实际上与汽油相当。主要权衡是缺乏轻松充电的能力。虽然城市正在批判地思考与交通灯的充电站和地下无线感应线圈相比,但电池扇区已经在进行中—因此,新电池授权的紧迫性。

电容器(不是石墨烯)给予Li-Air电池的一个挑战在于使其免受环境的保护。阴极需要氧气,但它通过湿度降低。阴极还需要一个巨大的表面积,使设计更加困难。这也意味着在能量密度高的同时,功率密度通常很低,而是对可以放置或拉出电池的功率的速率的硬度限制。对于希望快速关闭标记的电动汽车,补充 超级电容器 当电机需要大量电流时,电池的背景下,可以使用电池的背景中充电。

Al-Air电池是一种有吸引力的技术,已经在军用车中使用过。铝是一种熟悉的金属,比锂更丰富,更少的战略性。作为主要细胞—即不可充电—铝阳极通过与阴极的大气氧的反应缓慢消耗。浸入水基电解质中的阴极将铝转化为水合氧化铝,此时电池将不再产生电力。物理地回收来自水合氧化铝的铝阳极是可能的,但不是设想在车辆上发生的过程。设计师还需要记住,由于金属离子电池在操作过程中获得氧气,因此预计它们将获得质量,因为它们耗尽。

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