可樂當(dāng)做電池被利用

可樂當(dāng)做電池被利用
 

可樂也能發(fā)電

　　技術(shù)專家們正在絞盡腦汁用各種各樣方法讓電池更新?lián)Q代，一場(chǎng)電子設(shè)備的革命正悄悄來臨。在不遠(yuǎn)的將來，可樂就可以幫汽車行駛幾百公里。

　　如果你對(duì)電池的感覺還停留在手電筒里圓柱形干電池的印象中，那實(shí)在是太落伍了。從最早我們熟知的鉛酸電池到后來的鎳鎘電池、鎳氫電池，再到如今手機(jī)里清一色的鋰電池，以及研發(fā)與實(shí)用并重的太陽能電池、燃料電池，結(jié)合人們的需要和當(dāng)前的實(shí)際困難，各類電池正在發(fā)展中形成并體現(xiàn)著各自的特色，最大程度地展現(xiàn)了科技、實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)。

　　手機(jī)電池——風(fēng)生水起

　　隨著3G業(yè)務(wù)在國(guó)內(nèi)的全面開展，手機(jī)的功能已極大豐富。如今制約手機(jī)使用的瓶頸已經(jīng)不是手機(jī)技術(shù)，而是手機(jī)電池。如何在更有限的空間里提高電池的能量，滿足人們對(duì)各種手機(jī)功能更長(zhǎng)久的使用，成為了當(dāng)務(wù)之急。

　　現(xiàn)在普遍采用的手機(jī)電池是鋰離子電池和鎳氫電池，前者幾乎覆蓋了中國(guó)和東亞、東南亞地區(qū)的所有手機(jī)電池，而后者在歐美地區(qū)還有少量的使用。鋰離子電池因?yàn)榫哂懈吖ぷ麟妷?、小體積、無污染、長(zhǎng)循環(huán)壽命且無記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于手機(jī)行業(yè)。

　　傳統(tǒng)鋰離子電池正負(fù)極分別是由鋰和碳構(gòu)成，被電解質(zhì)浸沒包裹，通過電極中正負(fù)電荷的流動(dòng)提供電流。由于鋰離子從一個(gè)電極抵達(dá)另一個(gè)電極需要一定的時(shí)間，因此充放電都很緩慢。尤其是充電，一般需要好幾個(gè)小時(shí)，因而限制了人們的使用。

　　今年3月份，美國(guó)麻省理工學(xué)院的兩位科學(xué)家發(fā)明了一種超級(jí)鋰電池，通過改變傳統(tǒng)電極的表面結(jié)構(gòu)，加速了鋰離子釋放和吸收速度，使之比原來有了100倍的提升。也就是說，幾秒內(nèi)就可以完成我們過去幾個(gè)小時(shí)的工作。而且，這兩位科學(xué)家所用的生產(chǎn)材料都是以前鋰電池常用的材料，并沒有新的消耗和負(fù)擔(dān)，為將來的實(shí)際應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。

　　研發(fā)人員說:“以秒計(jì)算而不是以小時(shí)計(jì)算的充電和放電過程，使得這項(xiàng)新型的電池技術(shù)將開啟新的技術(shù)應(yīng)用之門，其中包括改變?nèi)藗兊纳罘绞健?rdquo;該項(xiàng)研究結(jié)果已經(jīng)發(fā)表于著名的《自然》雜志上，并已獲2家公司授權(quán)，預(yù)計(jì)該項(xiàng)成果可在兩到三年內(nèi)上市。

　　汽車電池——電動(dòng)汽車不是夢(mèng)

　　隨著油價(jià)的持續(xù)走高以及節(jié)能減排成為我國(guó)的一項(xiàng)國(guó)策，電動(dòng)汽車勢(shì)必成為將來的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，很多汽車公司也開始重視電動(dòng)汽車的研發(fā)。但到目前為止，電動(dòng)汽車還只是在“概念汽車”的領(lǐng)域中，沒有得到實(shí)際應(yīng)用。其主要原因，在于電動(dòng)汽車的“電”——車載電池的容量、成本與安全性等問題。電動(dòng)汽車技術(shù)可分為純電動(dòng)汽車(EV)、混合電動(dòng)汽車(HEV)和燃料電池汽車技術(shù)(FCEV)三個(gè)技術(shù)流派。

　　現(xiàn)階段，混合動(dòng)力汽車優(yōu)勢(shì)較大，因?yàn)樗鼘?duì)現(xiàn)有汽車技術(shù)的改進(jìn)相對(duì)較少，可以起到很好的過渡作用。目前80％的混合動(dòng)力汽車采用鎳氫動(dòng)力電池，具有功率大、安全性好、循環(huán)利用率高、成本低、技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)。不過，鎳氫電池容量有限，不利于汽車的長(zhǎng)途運(yùn)行。而鋰電池實(shí)現(xiàn)了大容量、高能量密度等特點(diǎn)，已經(jīng)被眾多汽車廠商所青睞。但其不足之處在于安全性和穩(wěn)定性不夠理想，以及鋰作為貴金屬生產(chǎn)成本也比較高。

　　于是全球第一大鎳氫電池和鎳鎘電池生產(chǎn)商比亞迪推出了新型的“鐵電池”。它采用鐵代替鋰，降低了生產(chǎn)成本，但電池容量和功率卻與鋰電池不相上下。而且它也大大提高了電池的穩(wěn)定性，在燃燒和碰撞中不會(huì)發(fā)生爆炸，因此被寄予厚望。據(jù)稱，搭載了鐵電池的首輛比亞迪F3DM雙模電動(dòng)車已于今年3月份在深圳的公路上跑了起來?；蛟S這將真正實(shí)現(xiàn)只需插上電就可以跑汽車的夢(mèng)想。

　　除了混合動(dòng)力汽車外，燃料電池汽車是電動(dòng)汽車的另一個(gè)重要方向。今年5月底，美國(guó)能源部出臺(tái)政策，將撥款24億美元補(bǔ)助相關(guān)企業(yè)以推動(dòng)美國(guó)電動(dòng)車燃料電池的技術(shù)研發(fā)。燃料電池是將所供燃料的化學(xué)能直接變換為電能的一種能量轉(zhuǎn)換裝置，也就是說，化學(xué)能僅僅通過一個(gè)步驟就變?yōu)殡娔?，而不是傳統(tǒng)的從化學(xué)能變?yōu)闊崮埽謴臒崮茏優(yōu)殡娔?，因此能量轉(zhuǎn)換率高達(dá)60％至80％。燃料電池具體原理是利用了水電解的逆反應(yīng)，與其說它是個(gè)電池，倒不如說它是個(gè)“發(fā)電機(jī)”。只要通過連續(xù)地供給燃料和氧化劑，即可反應(yīng)獲得連續(xù)電力。當(dāng)燃料耗盡時(shí)，只需重新注滿燃料儲(chǔ)備庫即可。它的燃料很多樣化，像磷酸燃料電池、堿性燃料電池、質(zhì)子交換膜燃料電池、固體氧化物燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池及蓄熱式燃料電池等許多類型。比如利用甲醇作為燃料，相比于氫氣存儲(chǔ)更加方便安全，而相比于鋰離子能量可提高10倍。另外，科學(xué)家研制了一種新的過濾技術(shù)，安裝了上百個(gè)50微米大小的孔洞，可以將反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳等廢氣排到大氣中，清除反應(yīng)副產(chǎn)品，進(jìn)一步提高了效率。

　　今年2月份，索尼推出新款燃料電池，融合了鋰電池和燃料電池，實(shí)現(xiàn)了成本降低與持久續(xù)航的雙重目標(biāo)。而且還有專門的智能控制芯片在電池工作時(shí)切換燃料電池和鋰電池部分，從而獲得最高的電池效率。