锂电池将会被锡电池取代吗?

在19世纪初,意大利物理学家和发明家亚历山德罗·伏特,利用的化学反应发电发明了世界上第一个电池。 俗称“伏特电池”,用盐水浸泡过的纸板片之间夹铜和锌板制成的电极。金属和盐的水之间的反应产生的电流。这可能是世界上第一次产生稳定持续发电电流。 不久之后,做出了其他方面改进以提高沃尔特的工作效率,让电池变得更具便携性,容量更大,而且越来越普遍。从伏打堆的发明到现在已有200多年,在现代生活中电池发挥了至关重要的作用,个人物品,如手表、手机和笔记本电脑和更重要的设备,如通信卫星,从一个更广阔范围的设备供电。

根据市场调研公布的数据显示,去年预测到2017年电池的全球市场价值可能为55.4亿美元。 由于移动电气设备的使用越来越广泛,需要开发的可充电电池越小体积的同时能够提供更强长寿命。 目前,锂离子电池是可再充电电池的消费电子设备的最流行的形式之一。他们的重量轻,可以存储大量的能量,由于它们很轻便,在很长一段时间内会成为主流消费产品。这些类型的电池里面,电力时产生的带电粒子(也被称为离子)的锂通过电解质的电极之间传递。一旦大部分的离子有前往从负到正电极,在电池放电,在充电过程中,离子在相反的方向移动,并且该装置可再次供电。

在格拉斯哥的化学学院大学,资深科学家的CSIR - 中央电化学研究学会在卡拉库迪下的CSIR领导的研究人员合作,新的新德里 - 英国皇家学会,英国计划到开发改进锂离子电池,供给电量的时间更长和容量更大,将其建设成为更环保的可持续的电池类型。

是称为锡电池吗?看接下来的文章。

石墨经常被用来作为一个电极,在锂离子电池中,大多数人都知道是阳极。我们研究的具有潜在能量的锡,是能够提供更高的能量存储容量的金属,将在新一代的电池来代替石墨。 为了此目的使用的锡,其中一个问题是电池的电极在使用和充电过程中扩张和收缩。这种类型的化学变化下,锡电极比石墨更容易崩裂破裂,这将显着降低电池的总的寿命。 为了解决这个问题,我们正在开发从纳米线由氮化锂和锡构成的复合物作为阳极。我们通过研磨成很细的粉末,这一过程被称为球磨,这是常用的在实验室和工业氮化锂和锡合成这些导线。

这个过程是相对便宜,快捷,方便,这意味着电池厂商可以很容易地进行生产制造。此外,制造过程中止需要相当低的能量,这可能使制造电池更环保的过程。 在我们的仔细研究过程中,创造了纳米级导线,并且我们相信已经发现了一种非常有效的化学品混合和研磨技术,合成导线长度准确测量大约500纳米宽和100微米左右。  虽然每根线是极其小,锂离子更小,这意味着一个及时再巨大的数量仍然可以集合在一个单一的线。有更小尺寸获得更大能量的潜力。

实际上,由我们的氮化锂 - 锡复合电极具有一个相对巨大的表面积用于锂离子收集并扩散。也有显着的空间导线扩大和缩小。这些特性提供了巨大的潜力,不仅是要创造具有更高的容量,同时能更快的充放电,并能持续使用更长时间。 虽然目前复合材料离最佳的材料还很远,但它们比石墨已经能够提供更高的容量和充电和放电比锡本身性能更好。 

科学在进步,我们仍然有大量的工作需要做,我们将考虑为原型电池等消费类产品中的进一步开发这些材料。虽然这种方法为解决移动耗能设备供能方向向前迈进了一步,但诸如笔记本电脑和移动电话得到能够得到更好蓄能可能需要更长的时间。

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【 浏览次数: 】 【 加入时间:2013-1-9 11:26:11 】
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