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鋰空氣電池

指数 鋰空氣電池

鋰空氣電池(英語:Lithium–air battery)是一种,阳极(负极)采用了金属锂,而阴极(正极)材料,则是空气中的氧,放电过程中,负极的金属锂被氧化,正极的氧气被还原,从而在外电路中产生电流。原先在1970年代提出鋰空氣電池可能用作电动汽车的电源,由于材料技术的进步和增长的对于环境安全和对于替代石油的能源的需求,在2000年代末锂空气电池重新激发了科学兴趣。它是全固态电池。 配对结合锂和氧(来自空气)在理论上可以导致电化学电池具有最高的比能成为可能。实际上,非液态的锂-空气电池的理论比能(充电状态的Li2O2产物和排除了氧气质量)为 ~ 12kWh/kg。这与汽油的理论比能(~13kWh/kg)相媲美。在实践中,比能~1.7kWh/kg的锂空气电池在电池水平已被开发出来,这比商业锂离子电池高约5倍,并且其足以运行单次充电的全电动汽车(FEV)。锂空气电池的主要吸引力是非常高的能量密度-电池的单位重量贮存能量值,远远超过其他类型的传统的电池可存储的能量密度而更接近汽油的能量密度。锂空气电池有此优势是因为它们使用的氧气是来自于空气,而不是内部存储的氧化剂。但是,真正的锂-氧/空气电池的循环寿命和电力仍需要显著的改进后,才可以找到任何竞争的市场利基。 这个技术仍处于起步阶段,在一个可行的商业开发实施之前,在各种领域将需要大量的研究工作。然而,科学家和工业界的一致好评看好其发展的潜力。目前,有四种类型的锂空气电池正在被发展,为非质子性,液态,固态,和混合的水/非质子性的锂空气电池。 锂空气电池有潜力达到目前的锂离子电池的比能的5-15倍。.

14 关系: 伏特固态电池电动汽车负极能量密度阳极阴极铝空气电池锌空气电池锂离子电池锂电池材料科学比能混合動力車輛

伏特

伏特(volt)是国际单位制中电压的单位,符号V。 在一根均匀的、宽度和温度恒定的导线上假如有一安培电流流动,那么导线的电阻在一定的距离内將电能转化为热能1瓦(W.

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固态电池

固态电池是一種電池科技。與現今普遍使用的鋰離子電池和鋰離子聚合物電池不同的是,固態電池是一種使用固体电极和的电池。 由於科學界認為鋰離子電池已經到達極限,固態電池於近年被視為可以繼承鋰離子電池地位的電池。.

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电动汽车

电动汽车(electric car)是一种電動載具,指使用电能驱动電動機在道路上行驶的汽车,并不包括不能脱离供电接触网的单电源无轨电车和在電氣化鐵路路軌上行驶的铁路列车,也不包括电动自行车等其他电动车。 電動汽車電能的來源有很多種,例如由太陽能板供電的太陽能車,由電池供電的純電動車。 目前中国大陆一些城市已经开始有电动汽车租赁服务。.

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负极

#重定向 电极.

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能量密度

能量密度是指在一定的空间或质量物质中储存能量的大小。如果是按质量来判定一般被称为比能。.

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阳极

#重定向 陽極.

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阴极

#重定向 陰極.

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铝空气电池

铝空气电池(Aluminium–air battery)是从空气中的氧气与铝的反应产生电能。它们的能量密度有所有电池中最高的能量密度之一,但它们没有被广泛使用,因为有很高的阳极成本和当使用传统电解质时清除副产物的问题,这也限制了它们的用途主要是军事应用。但是,电动汽车用的铝电池具有比锂离子电池多达八倍里程范围的潜力,和显著较低的总重量。 铝空气电池是原电池; 即非可再充电电池。一旦铝阳极由它在浸在水基电解质的阴极与大气中的氧气反应而被消耗以形成水合氧化铝,电池将不再产生电力。然而,有可能用从回收的水合氧化铝制作新的铝阳极的机械方式对电池充电。如果铝空气电池被广泛采用,这样的回收将是必不可少的。 铝动力汽车已经被讨论了几十年。混合电池技术减低了成本,并且混合的铝空气/铅酸电池的电动车辆于1989年有公路试验的报道。于1990年在安大略省,铝动力的插电式混合动力面包车被演示。 在2013年3月,Phinergy公司发布了电动车的视频演示,使用采用了特殊阴极和氢氧化钾的铝空气电池驱动电动车330公里。在2013年5月27日,以色列10频道晚间新闻播出显示出一辆汽车带有Phinergy电池在后面,而“加注燃料”是用“纯”饮用水,声称在需要更换铝阳极之前,可以有的里程范围。.

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锌空气电池

锌空气电池(Zinc-Air Fuel Cell)(不可充电的)和锌空气燃料电池(可再充电的)是一类结构特殊的品种。阳极(负极)采用了锌合金。而阴极(正极)材料,则是空气中的氧。在储存时一般保持密封,所以基本上没有自放电,但一旦使用就會持續釋放。又稱鋅氧電池,有時也被稱為鋅空電池。因為負極是直接利用空氣,相對來看能量密度算是高的,其大小尺寸从助听器里面的纽扣电池,到从前使用水銀電池的电影摄像机里面的大型电池,到电动汽车的很大型的电池提供动力。.

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锂离子电池

锂离子电池(Lithium-ion battery)是一种充电电池,它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。锂离子电池使用一个嵌入的锂化合物作为一个电极材料。目前用作鋰離子電池的正極材料主要常見的有:鋰鈷氧化物(LiCoO2)、錳酸鋰(LiMn2O4)、镍酸锂(LiNiO2)及磷酸鋰鐵(LiFePO4)。 這些锂离子电池與其發展產品是在消费电子领域常见的。它们是便携式电子设备中可充电电池最普遍的类型之一,具有高能量密度,无记忆效应,在不使用时只有缓慢电荷损失。除了消费类电子产品,越來越進步的锂离子电池也越来越普及,可用于军事,纯电动汽车和航空航天应用。例如,磷酸鋰鐵电池正在成为铅酸蓄电池的一种常见的替代蓄电池,在历史上铅酸蓄电池用于高尔夫球车和多用途车,但這種高效的新型電池已經能夠突破舊有鋰電池與鉛酸電池的各種缺點,達成全面替代的目標。 此外,锂离子电池容易与下面两种电池概念混淆:.

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锂电池

锂电池是以锂金属或锂合金为陽極材料,使用非水电解质溶液的電池,鋰电池與鋰離子電池不一樣的是,前者是一次電池,後者是充電電池。锂电池的發明者是愛迪生。 由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。所以,锂电池长期没有得到应用。随着二十世纪末微电子技术的发展,小型化的设备日益增多,对电源提出了很高的要求。锂电池随之进入了大规模的实用阶段。.

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材料科学

-- 材料科学,又名為材料工程,涉及物质的性质及其在各个科学和工程學领域的整合应用,是一个研究材料的制备或加工工艺、材料的微观结构与材料宏观性能三者之间的相互关系的跨领域學科。涉及的理论包括固体物理学,材料化学,应用物理和化学,以及化学工程,机械工程,土木工程和电机工程。与电子工程结合,则衍生出电子材料,与机械结合则衍生出结构材料,与生物学结合则衍生出生物材料等等。随着近年来媒体将注意力大量集中在纳米科学上,材料科学在科學與工程學領域越來越廣為人知。它也是鑑識科學和破壞分析中的一个重要组成部分,以後者為例,它是分析各種飛航意外的關鍵。今日許多科技上的問題受限於材料能夠容許的極限,也因此,在此領域的突破在未來科技具有指標性的影響。材料科学有着广泛的应用前景,。.

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比能

比能的定義是每單位質量所具有的能量:在國際單位制是J/kg或m2/s2。它是一種內在性質。與能量對比,這是一種整體性質(廣度性質)。比能有兩種主要的形式:場強度和運動強度。其他還有用在輻射吸收的計量單位是格雷和西弗。.

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混合動力車輛

混合動力車輛是使用兩種或以上能量來源驅動的車輛,而驅動系統可以有一套或多套。常用的能量來源有燃油、電池、燃料電池、太陽能電池、壓縮氣體等,而常用的驅動系統包含內燃機、電動機、渦輪機等技術。 使用燃油驅動內燃機加上電池驅動電動機的混合動力車稱為(Hybrid electric vehicle,簡稱HEV),目前市面上的混合動力車多屬此種。油電混合動力車在低速引擎效率不佳的時候使用電動馬達輔助,普遍比同型純內燃機車輛有更好的燃油效率及加速表現,被視為較環保的選擇,而缺點在於售價較高、動力系統占用空間較大、電池的壽命受限等。 近年來,有些車輛能夠透過充電站或家用充電設備從輸電網路為車輛電池充電,被稱作插電式混合動力汽車(Plug-in HEV,簡稱PHEV),如果電網中的發電廠使用可再生能源、碳排放量低的發電方法或採取電力離峰時間充電,短距離通勤甚至可以純電動行駛,那就可以進一步降低車輛的碳排放量。同時更大的電池還能放出儲存的電能,提供住家或旅行臨時的電力使用,多用途正逐漸變得歡迎。.

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