90美元致力于追逐特斯拉也可能加速研究新一代电源组。
有一个新的领导人在竞相开发最好的智能手机,电池医疗物联网technology-Tesla设备和相关的一切信息。
经过近十年的汽车行业上大放异彩,虽然几乎没有削弱其业务,特斯拉已经成功地使电动汽车足够有吸引力,汽车制造商在特斯拉到电动汽车的车道。此举也推动了国家政策在中国,欧洲和其他地方,鼓励或者要求汽车制造商提供更低排放的汽车。
全球汽车制造商说几十个新的或调整模型可以作为电动车。他们有承诺投资总共900亿美元设计新模型,适应制造工厂和开发新技术。
肯定会涌入创建大电池市场的变化。但重要的第一步可能会添加更多的生产能力已经过剩的一个行业,这几乎肯定会造成混乱在电池技术,下一代技术将是什么,当这些将做好准备。
这设备供应商和消费者产品供应商这两种锂离子电池的主要消费者,和最常见的研究人员到他们的弱点。但26年之后首次引入索尼CCD-TR1摄像机,他们仍然是行业标准。
一个堆专利和发表论文的货架上显示出对电池的工作已经完成。然而,技术的发展远远慢于其他科技企业。
“电池性能例如能量密度,增加平均每年4%至6%,”说,正义与发展党Srouji电池主要研究员罗密欧,电池技术制造公司在洛杉矶。与密闭空间”应用程序,如电动汽车、明显受益于改进。”
替代锂离子电池已经研究多年。“你可以建立一个电池和钠离子和镁离子电荷载体,但稳定化学并不容易,“Srouji说。“这需要十多年才能过渡到一个新的载体。即使在锂离子电池中,有很多一代又一代的化学。例如高能阴极、复合阳极和其他组件已经改善,除了多种格式,但所有高性能细胞使用液体电解质。一个期待的转变是对全固态电解质,这可以提高40%的能量密度在其发育的时期。然而,有许多剩余的电化学和制造障碍,这种转变可能需要十年。”
小型电子秤固态电池和低功率能力,主要是针对消费者应用程序,将在五年内出现在市场上。
“关键支持技术实际上是低功耗射频芯片和无线,”迈克姆说,林利集团高级分析师。”总有一个渴望更长的电池寿命,但厂商和手机oem厂商只会继续在尽可能多的功能包,生活与4瓦5-watt电力预算,并依赖大屏幕的流行挤在较大的电池,如果他们需要。”
图1:锂电池市场。来源:Frost & Sullivan
为什么锂离子?
锂离子占据市场的电子产品,因为它的光,高能量,持有它的电荷,并展示了最小的记忆效应。这不是整个的行业通常的作品很难逃脱。
其他分析师预计大约锂离子在其目前的形式来看,留下来作为默认选项为能量储存至少三至五年。
“固态是肯定的,但可能不会在未来五年内“奥利维尔·诺瓦克说,IHS分析师Markit。“这将是一个大问题。每个人都想要更长的电池寿命,但现有的锂离子电池不是这样一个可怕的移动解决方案,除了偶尔的火。几何和机械设计的电池已经非常灵活,除非一个意想不到的突破在固态或别的东西,我看不出任何大的改变世界对肯尼亚来自移动它发生,无论如何。”
奇怪的是,物理学家发明了锂离子的速度比大多数更不幸的密度的改善。“你需要的东西会给你一个步骤中,不是一个增量,”约翰·班尼斯特对石英前言面试关于他自己的“superbattery”替代锂离子。
前言完成了基本设计使用锂钴氧化物阴极牛津大学在1980年,但牛津拒绝申请专利。赢得了前言自由勋章2011年为了纪念他的发明,但没有收到版税他尽管它一直在推动数字世界半几十年。但他的背部,94岁,纸描述一个固态电池他声称是不燃,有很长的生命周期,快速充电率,提高了10倍的能量密度。他的装置是由一个玻璃电解质和纯金属锂或钠电解质的两侧。
一位同事称其性能”异常的能力,“因为设置不应该产生任何权力。
“我们还没有违反任何热力学定律,”他告诉NPR,“我们已经测试了,我们已经证明我们可以得到3伏超过500周期,”他说。
在两篇论文前言所述电池(在这里和在这里)。现在,物理学家和作者玛丽亚希拉布拉加,他是“等待一些电池公司出现,”许可并测试电池,他告诉BNEF。
喷涂固态电池
固态电池的电池行业多年。他们是稳定的,高功率,非常,很难实现,因为他们必须能够让锂离子穿过固体墙,而不是一个欢迎液态电解质界面,根据法El gaba桑迪亚国家实验室的物理学家。
El gaba最近公布结果三年的研究,一个电极接触电解质,试图理解的结果。
El gaba和一个同事用x射线光电子能谱,随着电化学技术,快速学习的难易程度和离子可以通过从一个阴极通过固体界面滑动到另一个阴极。
“没有人观察到这些材料在界面在国家有关,和有很多过程的离子移动更迅速或缓慢,”厄尔gaba说。“我们看电池的接口埃分辨率,看看我们需要改变作出改进。”
知道什么离子放缓其去相反的节点应该可以简化这一段或难以获得更好的控制流程,而无需在显微镜下观看。
“如果你了解动力学,它使它,如果你想放电电池五秒钟,你可以这样做。或者如果你想在一分钟收费,你知道如何让离子做你想做的事情。”
项目主要集中在小型固态电池研究人员必须创建自己的绘画材料层只是几个分子厚,一个接一个,直到电池完成。这项技术最终会被用于添加传感器、逻辑、无线功能和其他元素,所有由一个永久的固态组件安装在SOC芯片作为一种,但与电源集成到集成块从一开始。
鉴于很难得到一个固态电池的高水平的性能,El gaba预计他的方法不会对公众至少三至五年。
“目前的电池是相当稳定的,”他说。“等待更好的东西不应该成为一个问题。
保守的步伐
重点是“相当稳定,”因为有足够的高调电池火灾引起的锂离子电池,接下来提出了严肃的问题。
在的问题:
这里关键的不是技术进步缓慢。那就是小错误会导致大问题的电池,甚至改变日常设备我们认为理所当然的玩具或电子工具安全隐患,可能导致受伤或死亡。
“构建高性能全功能和电池系统集成,使用大量的单电池大规模实现性能、质量和最重要的是,安全是至关重要的,”罗密欧权力的Srouji说。“有垂直的优化工作,从电池粒子行为的知识在车辆轮所需的性能,或网格终端。”
结论
电池的进展将会继续,但是有更多的这张照片只是电池组件的化学成分。也对细胞、模块和系统设计,设计以确保如果电池热失控,热量不传播到邻近的细胞,除了实现应用程序所需的循环寿命,和calendaric生活。和它是关于电子产品本身的设计,以及他们如何利用能量电池,是否与快速充电,在破裂模式还是源源不断的能量和长充电周期。
电池越来越多能源生态系统的一部分,任何设备,这是促使新一波投资和研究的电池技术初创企业,大学,和建立巨头如特斯拉。随着边缘节点的处理能力越来越多,更多的设备将被要求做更多的使用能源存储在电池比以往任何时候都。这将需要在多个层面上改变,内部和外部的电池。
编者斯珀林对此报道亦有贡献。
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