??? 鋰離子電池輕便而且儲能能力強,但造價昂貴,比如,尼桑聆風(fēng)的電池部分造價12000美元。而且電動汽車的性能還為此受到限制,聆風(fēng)汽車在理想狀態(tài)下每138英里就需要充電一次,這使得很多車主對電動汽車并不買賬。
??? 目前豐田研究人員正在有條不紊地開發(fā)鎂離子電池,用于取代鋰離子電池。鎂離子電池在未來將會提供一種更加廉價并具有更高儲能密度的解決方案。
??? 鎂元素分布廣泛,因此鎂離子的電池的價格會很低廉。由于鎂離子具有兩個正電荷,而鋰離子只有一個,因此鎂離子電池比鋰離子電池具有更大的儲能能力。單位質(zhì)量的鎂離子電池可以存儲更多能量,這就使汽車可以行使更長的里程,使消費電子產(chǎn)品可以使用更長的時間。但鎂離子電池的工作效率還不盡如人意。
??? 西北太平洋國家實驗室的高級科學(xué)家邵玉燕(Yuyan Shao)透露,目前的研究有兩個主要方向:
??? 第一個研究重點是鎂的金屬陽極,鎂離子電池的制造就是基于此的。這種陽極具有更高的轉(zhuǎn)換效率,但與傳統(tǒng)的電解質(zhì)不相容。當(dāng)通電時,鎂陽極上會形成一層阻擋膜,使得電池斷電。因此研究人員正在開發(fā)能和金屬鎂匹配的新電解質(zhì),辛格說道。
??? 另一個解決方案是使用其他材質(zhì)的陽極,這種陽極能與傳統(tǒng)電解質(zhì)匹配。不過這種方法還沒有成功的先例,邵玉燕表示,豐田公司認(rèn)為這值得一試,特別是將目標(biāo)鎖定在開發(fā)一種高容量,高電壓的陰極上。
??? 學(xué)術(shù)界和工業(yè)界為了提高電池性能和降低成本做了大量工作,其中包括提升鋰離子技術(shù)或研究新的化學(xué)物質(zhì),如鋰氣體、鈉氣體和鋰硫磺等。豐田北美研究所主要致力于鎂的研究,同時,其他地方的豐田科學(xué)家們正在開發(fā)新的電池種類,包括鋰氣體電池和鈉離子電池,用于汽車或各種消費電子產(chǎn)品中,這些都有可能替代鋰離子電池。
??? 事實上,豐田北美研究所的研究員們將持續(xù)進(jìn)行這兩個方向的研究。
??? 豐田北美研究所總經(jīng)理葛谷高子(Takashi Kuzuya)說:“目前決定走那條路還為時過早,因此我們在進(jìn)行多方面的調(diào)查研究”。他希望鎂離子電池能先應(yīng)用于消費電子設(shè)備,然后是汽車,就像鋰離子電池的推廣路線一樣。
??? 斯里尼瓦桑表示:“豐田理論的影響主要還是針對研究團(tuán)體的。鎂電池的商業(yè)應(yīng)用至少還要10年時間。當(dāng)你對陽極、陰極和電解質(zhì)有了技術(shù)突破以后,你依然需要大概5年的時間來走向商業(yè)化階段,更別說我們目前對鎂電池還沒有這樣全面的技術(shù)突破,這還需要很長的一段時間?!?
??? 目前豐田研究人員正在有條不紊地開發(fā)鎂離子電池,用于取代鋰離子電池。鎂離子電池在未來將會提供一種更加廉價并具有更高儲能密度的解決方案。
??? 鎂元素分布廣泛,因此鎂離子的電池的價格會很低廉。由于鎂離子具有兩個正電荷,而鋰離子只有一個,因此鎂離子電池比鋰離子電池具有更大的儲能能力。單位質(zhì)量的鎂離子電池可以存儲更多能量,這就使汽車可以行使更長的里程,使消費電子產(chǎn)品可以使用更長的時間。但鎂離子電池的工作效率還不盡如人意。
??? 西北太平洋國家實驗室的高級科學(xué)家邵玉燕(Yuyan Shao)透露,目前的研究有兩個主要方向:
??? 第一個研究重點是鎂的金屬陽極,鎂離子電池的制造就是基于此的。這種陽極具有更高的轉(zhuǎn)換效率,但與傳統(tǒng)的電解質(zhì)不相容。當(dāng)通電時,鎂陽極上會形成一層阻擋膜,使得電池斷電。因此研究人員正在開發(fā)能和金屬鎂匹配的新電解質(zhì),辛格說道。
??? 另一個解決方案是使用其他材質(zhì)的陽極,這種陽極能與傳統(tǒng)電解質(zhì)匹配。不過這種方法還沒有成功的先例,邵玉燕表示,豐田公司認(rèn)為這值得一試,特別是將目標(biāo)鎖定在開發(fā)一種高容量,高電壓的陰極上。
??? 學(xué)術(shù)界和工業(yè)界為了提高電池性能和降低成本做了大量工作,其中包括提升鋰離子技術(shù)或研究新的化學(xué)物質(zhì),如鋰氣體、鈉氣體和鋰硫磺等。豐田北美研究所主要致力于鎂的研究,同時,其他地方的豐田科學(xué)家們正在開發(fā)新的電池種類,包括鋰氣體電池和鈉離子電池,用于汽車或各種消費電子產(chǎn)品中,這些都有可能替代鋰離子電池。
??? 事實上,豐田北美研究所的研究員們將持續(xù)進(jìn)行這兩個方向的研究。
??? 豐田北美研究所總經(jīng)理葛谷高子(Takashi Kuzuya)說:“目前決定走那條路還為時過早,因此我們在進(jìn)行多方面的調(diào)查研究”。他希望鎂離子電池能先應(yīng)用于消費電子設(shè)備,然后是汽車,就像鋰離子電池的推廣路線一樣。
??? 斯里尼瓦桑表示:“豐田理論的影響主要還是針對研究團(tuán)體的。鎂電池的商業(yè)應(yīng)用至少還要10年時間。當(dāng)你對陽極、陰極和電解質(zhì)有了技術(shù)突破以后,你依然需要大概5年的時間來走向商業(yè)化階段,更別說我們目前對鎂電池還沒有這樣全面的技術(shù)突破,這還需要很長的一段時間?!?