石墨烯锂离子电池

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石墨烯基固态柔性锂电池简介演示

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石墨烯基固态柔性锂电池 简介演示
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目 录
• 引言 • 石墨烯基固态柔性锂电池概述 • 石墨烯基固态柔性锂电池的制造
工艺和技术 • 石墨烯基固态柔性锂电池的性能
表现与测试
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目 录
• 石墨烯基固态柔性锂电池的市场 前景与挑战
• 研究展望与未来发展建议 • 参考文献
降低生产成本
通过开发新的制备工艺和优 化生产流程,降低石墨烯基 固态柔性锂电池的生产成本 ,以促进其在电动汽车、可 穿戴设备等领域的应用。
加强安全性和可 靠性研究
针对石墨烯基固态柔性锂电 池在高温、低温、快速充放 电等极端条件下的安全性和 可靠性问题,应加强研究, 确保其在不同应用场景下的 稳定性和可靠性。
备。
研究目的和意义
研究石墨烯基固态柔性锂电池的目的是为了提高电池的能量 密度、安全性和循环寿命,同时实现电池在曲面和便携式设 备中的应用。
该研究的意义在于推动电池技术的创新发展,满足人们对高 能量密度、安全性和便携性的需求,为未来的能源存储和便 携式设备市场提供新的解决方案。
02
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石墨烯基固态柔性锂电池概述
石墨烯基固态柔性锂电池的定义与特点
定义
石墨烯基固态柔性锂电池是一种以石墨烯为基础材料,采用固态电解质代替传 统液态电解质的柔性电池。
特点
具有高能量密度、长寿命、快速充放电、安全性好、柔性可弯折等特点。
石墨烯基固态柔性锂电池的工作原理
正极材料
通常采用锂过渡金属氮化物或磷化物等材料 。
电池结构设计与优化
电池结构设计
石墨烯基固态柔性锂电池的结构设计需要充分考虑电池的柔性和稳定性。通常采用多层结构,包括石 墨烯电极层、固态电解质层、集流体等。

石墨烯在锂离子电池中的应用研究

石墨烯在锂离子电池中的应用研究

石墨烯在锂离子电池中的应用研究随着科技的发展和人们生活质量的不断提高,对电池能量密度、电池寿命和安全性的要求也越来越高。

而现在,石墨烯这种材料在锂离子电池中的应用研究,正在经历一波热潮。

一、石墨烯的介绍石墨烯是由单层碳原子构成的二维材料,它具有独特而优异的电学、热学、力学和光学性质。

它的导电性、导热性以及毒性不强使它成为最理想的电池材料之一,因为它可以显著提升电池的性能水平。

二、石墨烯在锂离子电池中的应用(一)提高电池能量密度石墨烯可以大大提高电池的能量密度,是因为它的独特结构可以使得锂离子能够更好地储存和释放。

而且,石墨烯具有优异的电导率,这也可以加快电池运作的速度,提高能量密度。

(二)延长电池寿命石墨烯作为电池导电模块的成分之一,可以防止电池内的能量损失,从而使电池寿命得到显著的延长。

同时,石墨烯还可以避免电池内部的极化现象和锂离子的“溢出”现象,确保电池的稳定性和长寿命。

(三)提高电池安全性石墨烯的强韧性和高温耐受性可以将电池内部的压力和温度控制在合理的范围内,从而提高电池的安全系数。

此外,石墨烯具有良好的高温抗氧化性能,可以防止电池内部物质的氧化腐蚀,从而避免电池的短路和爆炸等安全隐患。

三、展望石墨烯在锂离子电池中的应用前景虽然石墨烯在锂离子电池中的应用研究还没有完全成熟,但是已经被广泛认为是未来电池材料的翘楚。

据预测,在未来5年左右,石墨烯在电池领域的市场规模将达到数十亿美元,成为一个全新的产业增长点。

同时,石墨烯还有着广泛的其他应用领域,例如:医疗、环保、新材料等,因此,石墨烯可以作为一种新兴的产业,给人类社会带来更多的惊喜和发展可能性。

四、总结石墨烯因其独特的特性,在各个领域得到了广泛的研究和应用。

而在锂离子电池中的应用研究更是令人兴奋,这种材料能够为电池的能量密度、电池寿命和安全性提供更好的保障,未来的市场前景也十分广阔。

因此,我们有理由相信,石墨烯材料必将在锂离子电池领域内发挥更为重要和广泛的作用。

石墨烯电池常用型号

石墨烯电池常用型号

石墨烯电池常用型号介绍石墨烯电池是一种基于石墨烯材料的新型电池,具有高能量密度、快速充放电、长寿命等优点。

在石墨烯电池中,常用的型号有以下几种。

型号一:石墨烯锂离子电池石墨烯锂离子电池是目前应用最广泛的石墨烯电池型号之一。

它采用石墨烯作为负极材料,锂离子在充放电过程中在石墨烯表面进行嵌入和脱嵌,实现电能的存储和释放。

石墨烯锂离子电池具有高能量密度、快速充放电、长循环寿命等特点,被广泛应用于移动电子设备、电动车等领域。

特点:•高能量密度:石墨烯具有高比表面积和导电性,能够提供更多的嵌入和脱嵌位点,从而实现更高的能量密度。

•快速充放电:石墨烯结构独特,可以提供更快的离子传输速度,使得充放电过程更加高效快速。

•长循环寿命:石墨烯结构稳定,能够有效抑制锂离子的固相扩散,延长电池的循环寿命。

型号二:石墨烯超级电容器石墨烯超级电容器是一种利用石墨烯材料进行电能存储的装置。

它采用石墨烯作为电极材料,通过离子在石墨烯表面的吸附和解吸来实现电能的存储和释放。

石墨烯超级电容器具有高功率密度、长循环寿命、快速充放电等特点,广泛应用于储能系统、电动车辆等领域。

特点:•高功率密度:石墨烯具有高比表面积和导电性,能够提供更多的吸附位点,从而实现更高的功率密度。

•长循环寿命:石墨烯结构稳定,能够有效抑制电极材料的脱落和损耗,延长电容器的循环寿命。

•快速充放电:石墨烯结构独特,可以提供更快的离子传输速度,使得充放电过程更加高效快速。

型号三:石墨烯锂硫电池石墨烯锂硫电池是一种利用石墨烯材料进行能量存储的电池。

它采用石墨烯作为导电剂和硫材料的载体,通过硫在电极中的化学反应来实现电能的存储和释放。

石墨烯锂硫电池具有高能量密度、长循环寿命、低成本等特点,被广泛应用于电动车辆、储能系统等领域。

特点:•高能量密度:石墨烯具有高比表面积和导电性,能够提供更多的反应界面,从而实现更高的能量密度。

•长循环寿命:石墨烯结构稳定,能够有效抑制硫材料的溶解和损耗,延长电池的循环寿命。

【精品文章】一文了解石墨烯-CuO锂离子电池负极材料

【精品文章】一文了解石墨烯-CuO锂离子电池负极材料

一文了解石墨烯/CuO锂离子电池负极材料
石墨烯/CuO复合材料作为锂离子电池负极材料,石墨烯可以提高复合材料的电导率,缓解金属氧化物在充放电过程中的体积效应,金属氧化物可以提高复合材料的储锂容量,并能阻止石墨烯在充放电过程中团聚,充分发挥石墨烯与过渡金属的协同效应,提高锂离子电池的综合电化学性能。

 一、石墨烯/CuO复合材料的储锂机制
 1、氧化铜材料储锂行为
 氧化铜作为有前景的负极材料,具有易合成、理论比容量高、安全性高、无毒性、资源丰富、成本低和环境亲和性较好等优点,是当前锂电池负极材料发展的重点方向。

氧化铜储锂的化学反应式如下:
 CuO + 2 Li++ 2e-⇄Cu + Li2O
 图1 氧化铜材料储锂机制示意图
 目前,对于氧化铜应用于负极材料的研究方向,侧重于在碱性条件下制备出三维结构纳米氧化铜颗粒以提高与电解质的接触面积,增加反应接触面,提高充放电的可逆性,来获得较高的电容量。

纳米结构电极还可以使得Li+扩散更容易,反应动力学更快,结构更稳定,适应大的应变而不会严重粉碎。

 2、石墨烯材料的储锂行为
 石墨烯具有较好的电子和离子传输通道,有利于加快充放电速率, 石墨烯作为负极材料时化学反应式如下:。

石墨烯在电池中的应用要求与电化学性能改善策略

石墨烯在电池中的应用要求与电化学性能改善策略

石墨烯在电池中的应用要求与电化学性能改善策略石墨烯是一种二维的碳材料,具有极高的导电性、热导性和力学强度,因此被广泛研究用于电池领域。

石墨烯在电池中的应用主要集中在锂离子电池和超级电容器等领域。

本文将探讨石墨烯在电池中的应用要求,以及一些提高其电化学性能的策略。

石墨烯在电池中的应用要求主要包括高能量密度、高功率密度、长循环寿命和低成本等方面。

首先,高能量密度是电池的核心性能之一。

石墨烯具有高比表面积和优异的电导率,可以提供更多的储存空间和导电路径,从而提高电极的能量密度。

其次,高功率密度是实现快速充放电的关键。

石墨烯的高导电性和热导性可以提供更快的离子和电子传输速率,从而实现高功率密度的要求。

此外,长循环寿命是电池的可持续发展的关键因素。

石墨烯的高力学强度可以提高电极的结构稳定性,延长电池的寿命。

最后,低成本是实际应用的一个重要要求。

石墨烯的可制备性、稳定性和可扩展性都需要进一步改进,以降低成本并实现工业化生产。

为了改善石墨烯在电池中的电化学性能,可以采取以下策略。

首先,优化石墨烯的制备方法。

目前,石墨烯的制备方法主要包括机械剥离法、化学气相沉积法和化学还原法等。

通过改进制备方法,可以提高石墨烯的质量和制备效率。

其次,改变石墨烯的结构和形貌。

石墨烯可以通过氧化、还原、掺杂或功能化等方法进行修饰,以改变其表面性质和化学活性。

这些改变可以提高石墨烯在电池中的电化学性能。

第三,构建石墨烯复合材料。

将石墨烯与其他材料(如金属氧化物、碳纳米管等)进行复合,可以充分利用各材料的优点,实现协同效应,提高电池的性能。

第四,设计石墨烯基电极结构。

石墨烯的二维结构可以为电极提供更大的比表面积和更好的离子传输通道。

通过调控电极结构,可以实现更高的能量密度和功率密度。

最后,开发新型电解质和界面材料。

石墨烯和电解质、电极之间的界面是电池性能的关键因素。

开发更好的电解质和界面材料,可以改善电池的循环寿命和安全性能。

综上所述,石墨烯在电池中的应用要求高能量密度、高功率密度、长循环寿命和低成本。

石墨烯及其复合材料在锂离子电池中的应用

石墨烯及其复合材料在锂离子电池中的应用

石墨烯及其复合材料在锂离子电池中的应用1 石墨烯的性质及应用概述石墨烯是一种由碳原子组成的薄薄的层状物质,其单层厚度只有一个碳原子层厚度,具有高强度、高导电性、高热导率、高透明度等特点,被誉为“二十一世纪的黑金”。

石墨烯的这些特性使其在许多领域有着广泛的应用,从电子学、能源、催化、生物医学到材料学等等领域均有涉及。

2 石墨烯在锂离子电池中的应用锂离子电池是目前使用较为广泛的一种二次电池,能够在多种场合应用。

石墨烯在锂离子电池中的应用主要为改善电池的性能、延长电池的使用寿命以及减少电池的体积和重量等方面。

具体的应用包括以下几个方面:2.1 石墨烯作为锂离子电池的电极材料石墨烯作为一种优良的导电材料,可以作为锂离子电池的电极材料,既可以作为负极材料,也可以作为正极材料。

在负极材料方面,石墨烯的高表面积和导电性能可以增加电池的容量、循环寿命和充电速度等性能。

在正极材料方面,石墨烯可以提高电池的能量密度、循环寿命和充电速度等性能。

此外,石墨烯还可以作为一种电极材料增强剂,与其它材料复合使用,使电池整体性能更优秀。

2.2 石墨烯复合材料在锂离子电池中的应用除了单独使用石墨烯作为电池的电极材料外,还可以将石墨烯与其它材料复合使用,以改善锂离子电池的性能。

例如,石墨烯/二氧化钛复合材料可以提高电池的充电容量和循环寿命;石墨烯/硅复合材料可以减轻电池的体积和重量;石墨烯/氧化铁复合材料可以提高电池的容量和循环寿命。

石墨烯作为一种材料增强剂,它的加入可以增加复合材料的强度和稳定性,从而提高电池的使用寿命和性能。

2.3 石墨烯纳米复合材料在锂离子电池中的应用除了常规的石墨烯复合材料外,石墨烯纳米复合材料在锂离子电池中也具有潜在的应用前景。

石墨烯颗粒的尺寸十分微小,因此具有较大的比表面积和可控的晶格结构,这使得它能够与其它材料充分结合,形成具有优异性能的纳米复合材料。

石墨烯纳米复合材料可以提高电极材料的比表面积、电子传输速率和离子反应速率等性能,从而大幅度提高锂离子电池的容量、循环寿命和充电速度等性能。

石墨烯在锂离子电池负极材料中的应用研究进展

石墨烯在锂离子电池负极材料中的应用研究进展

石墨烯在锂离子电池负极材料中的应用研究进展结合当前利用石墨烯材料特殊二维结构、优良物理化学特性来改善锂离子电池较低能量密度、较差循环性能等缺陷的研究热点,综述石墨烯材料及石墨烯复合材料在锂离子电池负极材料中的应用研究进展,指出现有电极材料的缺陷和不足,讨论作为锂离子电池电极的石墨烯复合材料结构与功能调控的重要性,并简要评述石墨烯在相关领域中所面临的挑战和发展前景。

标签:石墨烯;锂离子电池;负极材料石墨烯是一种结构独特并且性能优异的新型材料,它是由碳原子以sp2杂化连接的单原子层二维蜂窝状结构,被认为是富勒烯、碳纳米管和石墨的基本结构单元[1,2]。

由于石墨烯具有高导电性、高导热性、高比表面积、高强度和刚度等诸多优良特性,在储能、光电器件、化学催化等诸多领域获得了广泛的应用,特别是在未来实现基于石墨烯材料的高能量密度、高功率密度应用有着非常重要的理论和工程价值。

理想的石墨烯是真正的表面性固体,其所有碳原子均暴露在表面,具有用作锂离子电池负极材料的独特优势:(1)石墨烯具有超大的比表面积,比表面积的增大可以降低电池极化,减少电池因极化造成的能量损失。

(2)石墨烯具有优良的导电和导热特性,即本身已具有了良好的电子传输通道,而良好的导热性确保了其在使用中的稳定性。

(3)在聚集形成的宏观电极材料中,石墨烯片层的尺度在微纳米量级,远小于体相石墨的,这使得Li+在石墨烯片层之间的扩散路径较短;而且片层间距也大于结晶性良好的石墨,更有利于Li+的扩散传输。

因此,石墨烯基电极材料同时具有良好的电子传输通道和离子传输通道,非常有利于锂离子电池功率性能的提高。

1 石墨烯直接作为锂离子电池负极材料商业化锂离子电池石墨负极的理论容量为372 mAh/g。

为实现锂离子电池的高功率密度和高能量密度,提高锂离子电池负极材料的容量是一个关键性问题。

无序或比表面积高的热还原石墨烯材料具有大量的微孔缺陷,能够提高可逆储锂容量。

因此,相对石墨材料,石墨烯的储锂优点有:(1)高比容量:锂离子在石墨烯中具有非化学计量比的嵌入?脱嵌,比容量可达到700~2000 mAh/g,远超过石墨材料的理论比容量372 mAh/g(LiC6);(2)高充放电速率:多层石墨烯材料的面内结构与石墨的相同,但其层间距离要明显大于石墨的层间距,因而更有利于锂离子的快速嵌入和脱嵌。

锂离子电池石墨烯电池

锂离子电池石墨烯电池

锂离子电池石墨烯电池随着社会经济的发展,各种电子产品的需求也越来越大。

同时,这种需求推动了科技的发展,尤其是电池技术。

如今,最常用的电池是锂离子电池。

而在锂离子电池中,石墨烯电池是一种最新的技术。

第一步:了解锂离子电池要了解石墨烯电池,首先要了解锂离子电池。

锂离子电池是指一种利用锂离子进行充放电的化学电池。

它具有一定的优点,例如高比能量和长寿命。

但是也存在一些问题,例如循环稳定性和安全性。

第二步:认识石墨烯石墨烯是一种新型的碳材料,由于其独特的物理和化学性质而备受关注。

石墨烯可以用来制作超导体、半导体、透明导电膜等。

它具有优异的电学、热学和机械性能,包括高电子迁移率、高热传导率、高拉伸强度等。

第三步:石墨烯电池的工作原理石墨烯电池是一种基于锂离子电池的技术,其正极和负极均采用石墨烯材料。

作为正极,在充电时,锂离子从电解质中通过电解质膜流入石墨烯层,解离成锂离子和电子,锂离子进入石墨烯层,电子进入负极。

在放电时,锂离子从石墨烯层到达负极,释放出电子,产生电流。

第四步:石墨烯电池的优点相对于传统的锂离子电池,石墨烯电池具有更快的充放电速度、更长的使用寿命、更高的能量密度、更强的化学稳定性和更高的安全性,可以解决现有电池存在的问题。

第五步:石墨烯电池的应用前景石墨烯电池的应用前景非常广泛,特别是在电动汽车领域。

通过采用石墨烯电池,电动汽车可以实现更高的续航里程、更低的充电时间和更长的使用寿命。

此外,石墨烯电池还可以应用于电子产品、航空航天、医疗设备等领域。

总之,石墨烯电池是未来电池技术的重要发展方向。

随着科技的不断进步,石墨烯电池的性能将得到进一步提升,未来应用前景将更加广阔。

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石墨烯锂硫电池
以《超快长循环寿命锂硫电池:基于石墨烯的三明治结构》为题,介绍了高容量、长循环寿命、低成本及环境友好的新型石墨烯锂硫(Li-S)电池开发,并取得重大突破。

据介绍,新型石墨烯锂硫电池理论比能量为2567Wh/Kg而中科院金属所采用石墨烯集电体的轻质特点,使其构成的锂硫电池具有更高的能量密度。

目前常用锂电池能量密度140Wh/Kg。

也就是说,该电池的储电能力达到目前锂电池18倍以上,相当于将比亚迪E6电动汽车700KG电池,缩小约95%或35KG.根据早前的各方面消息,该电池的功率密度及充电时间均已解决,一次充电多在
6分钟以内,其循环次数及电池寿命高于目前锂电池的百倍。

大众化车用动力电池即将投入使用阶段,据测算,使用该电池之电动汽车的使用成本,约相当于燃油汽车的20%。

据2014年2月17日中科院金属所的最新消息,石墨烯锂硫电池研发再次取得重大突破。

这种超级电池“组装方法与现有锂离子电池工艺兼容,具有进一步放大和产业化前景”。

与目前用在小汽车上电池比较,其重量下降90%以上,一次充电不超过10分钟,巡航里程超过450公里,每公里成本下降4/5,电池寿命超过30年。

该项研究以工业化生产的石墨烯为原料,通过连续工艺制备了石墨烯集流体和石墨烯复合隔膜,其组装方法还与现有的锂离子电池制造工艺可以兼容,因此具有进一步放大和产业化的前景,中科院金属所已经申请了三项专利。

锌锰电池以二氧化锰为正极,锌为负极,氯化铵水溶液为主电解液的原电池。

俗称干电池。

学术界中又称为勒克朗谢电池。

用面粉、淀粉等使电解液成为凝胶,不流动,形成隔离层,或用棉、纸等加以分隔。

锌锰电池的开始电压随使用的MnO2的种类、电解液的组成和pH值等的不同而异,一般在1.55~1.75V,公称电压为1.5V。

最适宜的使用温度为15~30℃。

锌锰电池是普通干电池的升级换代的高性能电池产品,有LR6(五号)和LR03(七号)两种产品电池。

产品分普通型(含汞量60%)和微汞量(含汞量不大于25%),现正在开展无汞型电池试制。

性能和用途: 电池性能符合国家行业标准,与国外电池性能相当。

由于能重负载,大电流放电,电容量大,低温性能和防漏性能好,性能价格比低(价为干电池2-3倍,大电流工作电能是6-8倍)等优点而广泛用于民用和工业。

特别适用于闪光照相
机,微型收录机,摄像机,对讲机,BP机,剃须刀,手掌型彩电和游戏机,玩具,遥测器,报警器,计算器,助听器,手电筒和电钟等仪器设备。

如AA型(五号)碱性锌锰电池用于闪光照相机可连拍8-10个胶卷,而干电池只能拍1-2个胶卷,镉镍电池就不能使用。

可以说凡是使用干电池,镉镍电池的都可由碱性锌锰电池来取代。

市场和经济效益: 该产品主要市场是稳定而有保证的民用市场,随着科技发展,民用电器的普及和使用,市场前景是很好的。

园筒型电池中,碱性锌锰电池在美国市场占75%,欧洲48%,日本25%。

我国预计1995年干电池产量为80亿节,是世界生产干电池的大国。

按25%计算的话,碱性锌锰电池要生产20亿节,但国内的人均仅只每年2节,还不包括外销市场(中东、非洲、中南美和欧洲等),因此国内外市场是很大的。

该产品生产成本普通型90
元/节,微汞型100元/节,市场价为25元/节,生产线的班产为8千-1万节。

原材料和投资: 生产所用的原材料在国内均有定点供应,设备投资70万元,设备半年之内到位。

厂房面积240-260平方米(不含办公用房),电力要50-60千瓦。

银锌蓄电池
基本资料正极为氧化银,负极为锌,电解液为氢氧化钾溶液。

银锌蓄电池的比能量大,能大电流放电,耐震,用作宇宙航行、人造卫星、火箭等的电源。

充、放电次数可达约100~150次循环。

其缺点是价格昂贵,使用寿命较短。

发展历程也许你是第一次听说银锌电池这个名词,但这并不妨碍银锌电池的电池鼻祖地位。

早在1800年春季,意大利科学家伏打(Volta)就发明了著名的“伏打电池”。

这种电池是由一系列圆形锌片和银片相互交迭而成的装置,在每一对银片和锌片之间,用一种在盐水或其他导电溶液中浸过的纸板隔开。

银片和锌片是两种不同的金属,盐水或其他导电溶液作为电解液,它们构成了电流回路。

这是一种比较原始的电池,是由很多银锌电池连接而成的电池组。

如你所知,这便是所有电的雏形。

经过了200多年的更迭,银锌电池至今仍然出现在我们的手表、计算器等低耗电设备中。

既然银锌电池有那么久远的历史,为什么至今才被当作锂电池最有希望的接班人推出?其实自问世以来,民用的银锌电池就只能提供较低的电压和电流,电池容量也相当小。

普通的锌银电池的正极是氧化汞加石墨,或者是氧化银加石墨,负极材料是金属锌,电解质是强碱氢氧化钾。

普通银锌电池性能稳定,不可充电,占据了纽扣电池市场的半壁江山。

在上世纪七十年代,人们才开
发出了银锌蓄电池。

银锌蓄电池正极采用Ag2O2 + 2H2O + 4e- ® 2Ag + 4OH-,负极采用2Zn + 4OH- ® 2Zn(OH)2 + 4e-,可以拥有极高的电容量和稳定的电池性能。

大容银锌蓄电池价格惊人,在当今的航天飞机、导弹、鱼雷等尖端领域才能找到大容量银锌蓄电池的身影。

最初的银锌电池原型对于数码设备来说,在不考虑成本的情况下,银锌电池将会使最佳的选择。

为了实现银锌电池低价化的目标,一家叫做Zinc Matrix的公司自1999年开始就在风险投资的助力下开发低成本长寿命的银锌充电电池。

经过了几年的努力,在2006年Intel信息技术峰会上,Zinc Martix展出了它们首个民用银锌充电电池原型。

初次展出的该款电池只有1.6V电压,但电池容量可以达到10AH。

在随后的两年间,Zinc Martix改名为ZPower,继续从事银锌电池的改良设计。

2008年5月ZPower公司宣布旗下的银锌充电电池在同等体积下能获得超过锂电池30%~40%的电容量,并且较后者更安全耐用。

预计首款采用ZPower银锌充电电池的笔记本电脑将会在2009年全面上世。

内部原理放电时电极反应可写成:负极Zn+20H-2e=ZnO+ H2O 正极Ag2O+H20+2e=2Ag+20H 电池总反应为:Zn+Ag2O=ZnO+2Ag 微型纽扣式银锌电池由正极壳、负极盖(二者都用不锈钢做成)、绝缘密封圈、隔离膜、正极活性材料(AgO和少量石墨粉,后者起导电作用)、负极活性材料(含汞量很少的锌汞合金)、电解质溶液(浓KOH溶液)等组装而成。

质量较好的可用约1年,最好的可用约2年。

手表中用的一般就是这种纽扣式电池。

这种电池用完后即报废,不再去充电。

为什么在纽扣式银锌电池中的负极活性材料用的不是单纯的锌而是含汞量很少的锌汞合金?这是因为如果用了单纯的锌,电池在未工作时(即空置时)就会被电池中的电解质溶液腐蚀而放出氢气,以致影响电池的使用寿命,而改用含汞虽然很少的锌汞合金的话,可以使电池在未工作时锌极被腐蚀的过程被阻止到最小的度。

不仅银锌电池是这样,在其它某些电池中也采取同样的措施。

如在制造锌锰干电池的传统工艺中,锌皮用氯化汞溶液处理,部分锌发生了反应:Zn+ Hg=Zn+Hg 生成的汞与未起反应的锌形成锌汞合金。

制造过程中控制HgCl2的用量,使生成的合金中含汞仅约0.25%。

汞太多则使锌变脆。

近年来正在研究干池等中不用汞的工艺以避免汞污染的危害。

“量子电池”比传统电池充电更快最近,来自英国、意大利等四国的物理学家在英国物理学会(IOP)刊物《新物理学》杂志上发表论文,提出了“量子电池”的概念,并理论证明了多量子比特相互纠缠而产生的“量子加速”能为充电提供捷径,所以用量子电池充电比传统电池更快。

量子电池可以有多种物理形式,离子、中性原子、光子等。

量子比特能同时处于两种状态,在量子电池中,这两种状态代表不同能级,充电表示将量子比特由低能态变成高能态,而放电是逆向过程。

这些特殊的量子比特称为“工作量子比特”,因为它们可以在储电后用于以后的工作。

从本质上说,实验室中任何可控的、有稳定特征能态的量子系统都可以看作是一种电池。

量子系统与传统电池的重要区别是,量子比特之间的联系非常密切,整个量子比特阵列可作为一个量子态。

研究人员证明:在充电过程中,与没有纠缠的量子相比,纠缠量子在低能态和高能态之间通过的距离更短,而且量子比特越多,纠缠越强,充电过程也就越快,充电使用时间与量子比特数量成反比。

因此,假如1个工作比特充电要1小时,6个工作比特就只需10分钟。

但实际上,典型量子系统不可能保持量子态这么长时间,它会与周围环境相互作用而退相干。

除了退相干以外,量子电池用于现实的另一个障碍是,相对于手机、电动车等设备的用电需求来说,它们能存储的电量太小了。

论文合著者、意大利阿卜杜斯·萨拉姆国际理论物理中心物理学家约翰·古尔德说:“量子系统的储电量比日常用电设备要小好几个数量级。

我们只是从理论上证明了在给一个系统输入能量时,量子物理能带来加速。

”此外,还有一个大问题在于:除了发热(无序能量)以外,量子电池能否做功(定向能量)。

研究人员打算进一步研究热力学过程中的量子效应,以更好地理解量子电池的潜在应用。

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