2015年8月13日 星期四

[虎爛] 電池續能大突破,"銅鋰鋅" 台灣展現傲人的研發能力

充電電池一直是科技人又愛又恨的產品。說真的,現在電池的能量-重量比遠低於汽油。加上充電速度又跟不上"加油"的便捷,所以無法大量的取代石化燃料。


不過,充電電池又是綠能科技的一個重要關鍵,只要能夠開發出高續能、快速充電、便宜的充電電池,一方面可以當作離峰發電的續電,一方面又可以在尖峰用電時補足所需。或是在綠能發電那一塊,把綠能產電的電量儲存起來,供無法產電時使用。

CP一個動作,間接引發網路大量討論。

最早期,其實至今仍大量使用的鉛酸電池,雖然能量密度低,但是因為製造簡單--根本就是把鉛板和二氧化鉛板放在硫酸溶液中而已;保養容易--三不五時注意一下液面高度,補個水即可;充放電迴路簡單,不必考量要不要分cell回充,全部串聯充電就可以了。所以現在還沒辦法被取代掉。

稍早期的電池,鎳氫電池,其實是拿來取代超有記憶效應的鎳鎘電池 (Nickel-cadmium battery)。鎳氫電池具有較不明顯的記憶效應、以及較低的環境污染。從鎳氫電池開始,電池開始不能串聯充電,對於高電壓的狀況,必須要分開各別充電,再串聯使用。因此充、放電迴路的設計變得更複雜。但是能量密度Wh/kg及Wh/L都以破百,因此進入了實用階段,使用在部份混合動力車輛上。

鋰離子電池及鋰聚合物電池,是更常出現在電子產品中的電池,加上鋰聚合物電池可以被製造成各種型狀,以及它接近兩倍於鎳氫電池的能量密度,因此顯出它的耐用性。但是,也因此出現其過熱危險性。由於鋰離子電池不耐過度放電及過度充電,因此在電路保護上更加的複雜。

但是,鋰離子電池有先天上的問題,就是陽極氧化現象太嚴重,所以陽極的材料一路在進化中,前一陣子比較上得檯面的是磷酸鋰鐵電池及氟硼酸鋰鐵電池。最近因為八仙塵爆的事件,有材料科學家把大家耳語常見的"銅鋰鋅",加上其他人的努力,不斷的研究更多的複合材料,創造出"鎂鈾銅鋰鋅","釹銪鎂鈾銅鋰鋅"等新形態的陽極,雖然沒有真的增加容量,但是號稱能耐高溫、耐高壓、充電快以及回電迅速等優點。



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