第二百一十五章 鋰空氣電池(1/2)
「電池當然選核聚變好,但沒那個技術。」
「現在的三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池等等,都是在現有理論體系下的三元材質、常規結構電池,都是在結構上下功夫去儘可能的提升能量密度,不過再怎麼設計,都超越不了理論值的350wh/kg。」
「要想超越這個理論值,做400/500乃至更高的能量密度,單質的鋰硫電池也是一個不錯的選擇,硫的理論比容量可以讓鋰硫電池的設計理論達到2600wh/kg,是三元電池的七倍左右,而且硫便宜,在這個星球上儲量豐富,價格也就1000度每噸,比那些三元材料動輒十幾萬一頓的高昂價格,想差了一百多倍。
不過,既然星河科技圖書館裡都沒有把鋰硫電池這個技術,只有鋰空氣電池,顯然還是鋰空氣電池更勝一籌。
也是,一個硫,還需要去挖礦,鋰空氣電池直接用空氣做為一極,更省錢了。而且,另外一極的鋰也可以放得更多,所能達到的理論能量密度更高,可以達到5000度到1萬多能量密度,堪稱突破天際啊……」
電池拆解下來,認真的熟悉了一段時間後,周飛宇開始了嘗試第二項技術的攻關工作,那就是「鋰空氣電池技術」。
這是一項被世人說了幾十年的老技術了,但一直未曾實現。
離得最近的,還是魔都震旦大學的王剛教授和小日子一家研究機構共同研發的一種技術方桉,不過也只是解決了鋰空氣電池裡面的一部分難點,還有另外的更大難點還未解決,所以至今還在說「還需要十年才能商用」。
嗯,和可控核聚變一樣,年復一年的說還有多少多少年可以商用。
了解「鋰空氣電池技術」的所有知識後,周飛宇知道,其實王剛教授的技術方桉可行性還是很高的,但要想真正沿著這種技術方桉去實現鋰空氣電池的商用,關鍵在於如何選擇只空氣中的氧氣,以及解決固態電解質膜。
氧氣作為正極使用,是純理論狀態,實際上電池是在現實狀態下使用,這時就面臨一個問題,那就是空氣中除了氧氣,還有更多其它氣體,以及雜質、水汽等等太多的成分。
而鋰電池中的鋰是化學性質非常活潑的金屬,和氧氣有化學反應之外,和其它雜質氣體也有反應,這就會導致產生許多雜質以及鋰本身被腐蝕,最終就是電池壽命太短、能量密度太低,以及各種使用過程中的風險。
所以,必須提純空氣中的氧氣使用,只讓氧氣通過進入電池內部。這對於材料的要求就高了,既要高性能,又要超薄和低成本。
除了這個,電池內部鋰和電解液之間的通道也難以處理。鋰離子要反應,但又不能個通道產生反應,通道本身的特性走要求極高,這就導致要麼成本高昂且性能低下,要麼性能可觀但卻存在另外的致命缺陷。
綜合選擇都無法選擇,只能望洋興嘆。
固態電解質薄膜作為通道,常選高分子陶瓷材質,但在電池放電充電過程之中容易變得無比脆弱,一碰就碎,至今都沒解決。
「多孔碳不行,還得想辦法用其它更先進的碳複合材料,固態電解質膜也是如此,這就要用到中級薄膜技術了。」
周飛宇心念電轉,心下模擬計算了一番,腦海里自然而然的就浮現出一套可行的驗證方桉。
這裡,之前被他玩出了花樣的中級薄膜技術完全可以派上大用場。
由於有了「鋰空氣電池技術」的整套方桉,周飛宇現在只不過是利用掌握的知識復原出來。而且有著前面技術的鋪墊,這次的速度還是非常快的。
一道命令下去,諸多材料被買了回來,哪怕是一些市面上很難買到的,也在兩天內被送到了周飛宇面前。
第三天,到九月底的時候,成品的鋰空氣電池樣板被做了出來,只有一顆拳頭那麼大,安裝在零零一號機器人身上就像是裝上了一顆強勁的心臟。
重新啟動後,零零一號機器人的電量顯示,可以供應的時間從原來的不間斷十小時增長到了不間斷一百二十小時,整整翻了十二倍。
「不錯,不錯,這動力才能說是澎湃動力。」
周飛宇很是滿意,這電池達到了他的設計值。
儘管這個電量沒有達到鋰空氣電池的最高理論值,還差了許多,但十二倍的提升依然可以說比當今最先進的三元材料電池完成了質的突破!
這個電池大小,是匹配零零一號機器人來的,並不是一定這個大小。
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