2018-2019学年人教版选修4 第4章第2节 化学电源 学案(3)
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  等一系列实验,不会像锂电池那样容易爆炸。

  2、镁电池:镁的成本比锂低了96%,除此之外,续航时间更长,智能手机及其它设备充电一次可以续航更长时间。研究人员开发了一种新材料氧化钒,将它涂在正极,离子在氧化钒和镁负极之间流动就会更容易一些。氧化钒可以增加镁的充电次数,防止衰退。为了提高安全性,研究人员添加了一种有机物质,它可以降低镁电池起火的风险。

  3、锂硫电池:采用金属有机骨架作为电池隔膜,实现了长期稳定的充放电循环特性。在1C的电流密度(恒流放电1小时后结束放电时的电流值)下进行 1500次循环测试之后,这种锂硫电池仍可保持高达900mAh/g的充电容量。采用硫作为锂电池正极的锂硫电池具有正极容量高(理论值为1675mAh/g)的特点,作为新一代蓄电池备受期待。在2008年太阳能飞机首航时,就使用了锂硫电池,白天时,太阳能飞机上的光伏发电板仅为飞行提供能力,而且为其锂硫电池充电,以维持晚上飞行所需的动力。

  4、固态锂电池:采用有机电解液的传统锂离子充电电池,因有过度充电、内部短路等异常时可能导致电解液发热,有自燃甚至爆炸的危险。采用固态电解质的固态锂电池,不仅在安全性上大大提高,在使用寿命和能量密度上都有了很大的改善。

  5、新型液流电池:在液流电池单元中,液态电解质在两个容器箱体 中循环流动,而两个箱体通过一个薄膜进行分离。离子穿越薄膜就实现了电荷转移,整个过程与氢燃料电池的发电原理类似。液流电池组较锂离子电池有更高的安全性,即便放置很长一段时间,电能也不会出现流失,因此很适合用来储存太阳能、风能等可再生能源。

  6、液态金属电池:通过液态金属的氧化还原反应,把化学能转化成电能。金属呈液态是该电池的特点,利用液体的流动性,液态金属电池具有高倍率充放电性能及电池系统的可放大性,这也使得液态金属电池能满足能量型和功率型双重应用,在大规模储能中有着广阔的应用前景。

  7、叶片绿色电池:马里兰大学的一队研究者最近开发了一款廉价的新材料,该材料将在新一代电池上充当负极。在实验中该团队发现,橡树叶被加热到1000摄氏度后,其碳基结构会被瓦解,随后所剩物质中就可容纳电解质。眼下,该团队还在对其他自然材料进行测试,包括泥炭土和香蕉皮等。

  8、快充石墨烯电池:新型石墨烯电池,这款电池不但拥有超强的快充能力(几秒钟),而且其耐用性也不一般,研发人员开出的使用期限为一辈子。石墨烯材料的运用克服了传统电池所有的缺点,同时这款产品也非常环保,而且造价便宜。

  9、充不坏的纳米线电池:这款电池完全是加州大学的研发人员在无意中发现的,它让传统的锂电池变得一无是处。研发人员用黄金制作了纳米线,随后将其与新材料相结合,这对组合让电池的充放次数大幅提高,同时电池性能也不会随充电次数增加而衰减。