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解构电池炒作周期的指南

<p>本文是构建电池未来系列的一部分我们如何创建电池,运输和工业所需的电池以及阻碍的方向</p><p>您可以在这里阅读本系列的其余部分“在我看来,蓄电池是一种口号,感觉,股票公司欺骗公众的机制” - 托马斯爱迪生,1883年当美国发明家托马斯爱迪生发表这一声明时,他正在研究镍铁电池它成为当时电动车车队的骨干,在汽油接管之前当时,铅酸电池还处于起步阶段,并且表现优于爱迪生的镍铁技术今日领先 - 汽车行业仍然大量使用酸性电池,而锂离子电池为我们的电子产品和新型汽车提供动力新兴电池技术继续产生兴趣和严重炒作;有更长周期寿命,更多能量和更大功率的令人窒息的承诺卡内基梅隆大学的一个团队甚至试图量化电池的炒作周期,科学家们希望这种电池可以超越锂离子</p><p>我们如何通过事实和虚构来躲避 - 正如爱迪生所说的那样 - 骗过</p><p>在电池中,正电极和负电极被电解质隔开电荷分子(例如锂离子电池中的锂离子)在两个电极之间移动,提供能量有两种方法可以改善电池的能量:但是当它来衡量它们的工作方式,数字可能令人困惑研究人员通常将能量描述为每千克瓦特小时或每升瓦特小时,这意味着两种不同的东西:这两种测量中的任何一种都很重要,具体取决于应用质量或者重量在不同情况下很重要例如,公共汽车可以处理沉重的电池有时尺寸是最重要的 - 体积小的电池对于智能手机非常重要,因此设备可以放入口袋中注意新电池电量高的说法 - 能源和大功率研究人员和工程师可以设计适合高能量或高功率用途的电池材料和电极,但通常不能同时用于两者</p><p>例如,电池可以长时间为野生动物跟踪传感器提供大量能量或者,对于手钻等应用,它可以在短时间内提供大量电力</p><p>这在很大程度上取决于电池的过程</p><p>锂离子能够快速存储在电极中并释放出来对于高能电池来说,锂金属是最重要的,因为它是每单位质量能量最高的材料</p><p>在电力方面,研究人员正在研究像锂这样的东西</p><p>磷酸铁,可以快速充放电在一些论文中,你可能会读到在电池电极或电解液中使用添加剂导致更好的性能这些新材料有很大潜力实现承诺的效果,但是有很大的局限性让我们考虑石墨烯一种由单层碳原子制成的二维材料,它是一种良好的电导体一些研究人员将其视为可能的电极材料但就像内燃机一样,电池在恒定和稳定负载下输送能量时效率最高石墨烯没有可以存储离子的物理位置因为它没有“存储”离子,所以材料不会增加设备的能量石墨烯可用于超级电容器,然而,它使用静电而不是电池的化学反应来产生能量更不用说,石墨烯和其他2D材料通常很昂贵,难以大规模加工然后那里关于电池循环寿命的大胆宣传这是电池在电池耗尽前充电和放电的次数许多公司为自己定义了这种循环寿命,这意味着他们可以创建一个自助测试,有效地让他们的电池充电永远持续经常使用纽扣电池进行新的电池测试,这类电池类似于手表中的电池</p><p>换句话说,它们非常棒或研究,但不像你实际用来运行电动汽车的电池一样,根据它的使用方式,超过1,000次循环 - 每个循环是一次充电和放电 - 通常需要电池进入市场 为了澄清这一问题,许多行业组织,如美国汽车研究委员会,已采用标准测试周期来评估和比较电池</p><p>实际情况是,并非所有电池都是平等的</p><p>并非所有电池都能满足每个市场的需求当你读到“我们的电池主要针对汽车应用”时,需要考虑的不仅仅是能源和电力 - 需要考虑安全性,成本和循环寿命等问题,同样重要的是要认识到要获得新的电池非常困难</p><p>电池进入汽车汽车公司需要久经考验的真正解决方案,对于在市场上立足的新技术来说可能是一个挑战我们从爱迪生发明镍铁电池到现在已经走了很长一段路,但重要的是要检查细节和理解术语,

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