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集锦 | 锂离子电池(LIBs)
nanomicrolett 2019-4-23 16:51
锂离子电池(LIBs) 新型电极材料的开发一直以来都是锂电领域的重要课题,以满足锂电池高能量密度、长循环寿命、安全、廉价等要求。 本文介绍 Nano-Micro Letters 锂电池方向的文章的5篇。其中1篇Review和4篇Article。敬请关注、阅读和下载(免费)。 1 改善锂离子电池中LiNi0.5Mn1.5O4阴极的高压循环稳定性的研究进展 (☜点击阅读更多) Research Progress in Improving the Cycling Stability of High Voltage LiNi0.5Mn1.5O4 Cathode in Lithium-Ion Battery Xiaolong Xu, Sixu Deng, Jingbing Liu, Hui Yanetc. Nano-Micro Lett. (2017) 9:22 https://doi.org/10.1007/s40820-016-0123-3 ▲ 高压锂离子电池LiNi0.5Mn1.5O4(LNMO)阴极的循环降解机理 北京工业大学材料科学与工程学院汪浩教授 课题组总结了提高锂离子电池中LiNi0.5Mn1.5O4(LNMO)阴极循环稳定性的方法,包括掺杂、阴极表面涂层,电解质的改变等,并基于LNMO的结构特征与循环退化机制比较不同改性方法的优缺点。 重点讨论了如何基于合成高度纯化的LNMO来提高LNMO的循环稳定性、Fd3m的结构可逆性、及LNMO和电解质之间的副反应的循环降解机理。 2 Ag@NPC(纳米银包覆氮掺杂多孔碳):优异的锂电池阳极复合材料 (☜点击阅读更多) Novel Ag@Nitrogen-doped Porous Carbon Composite with High Electrochemical Performance as Anode Materials forLithium-ion Batteries Yuqing Chen, Xuetao Luo etc. Nano-Micro Lett.(2017)9:32 https://doi.org/10.1007/s40820-017-0131-y ▲ TOC 厦门大学罗学涛教授 课题组以MOF(ZIF-8,金属有机框架材料)为前驱体制备了氮掺杂多孔碳(NPC),并利用水热法合成了新型纳米银-氮掺杂多孔碳(Ag-NPC)复合材料。 由于Ag纳米颗粒和多孔碳基体的协同效应,与多孔碳相比,此复合材料表现出良好的电化学性能(可逆电容由501.6 mAh/g大幅提高至 852mAh/g)。 3 NiFe2O4/膨胀石墨:一种高效储锂纳米复合材料电极 (☜ 点击阅读更多) Formation of NiFe2O4/ Expanded Graphite Nanocomposites with Superior Lithium Storage Properties Yinglin Xiao, Xuefeng Qianetc Nano-Micro Lett.9, 34 (2017). https://doi.org/10.1007/s40820-017-0127-7 ▲ TOC 上海交通大学钱雪峰教授 课题组提出一种简便的研磨混合+退火的方法,制备了均匀分散的NiFe2O4/EG纳米复合材料。这种复合材料制成的电极具有极高的储锂性能:电流密度1 A/g下,循环800次后容量高达 601 mAh/g。 该复合纳米结构能有效提高电导率,同时保持充放电过程中的结构稳定性,从而保证其高循环性能。 4 Si-Fe-Mn纳米合金电极:材料工程与优化提升锂电池性能 (☜ 点击阅读更多) Engineering and Optimization of Silicon-Iron-Manganese Nano Alloy Electrode for Enhanced Lithium-ion Battery PankajK Alaboina, Jong-Soo Cho, Sung-Jin Cho. Nano-Micro Lett. (2017) 9:41 https://doi.org/10.1007/s40820-017-0142-8 ▲ TOC 美国北卡罗莱那农业理工州立大学Sung-Jin Cho课题组 以Si–Fe–Mn纳米合金为研究对象,利用适用于工业级别的压延方法制备了Si–Fe–Mn合金/石墨复合电极,分析了压力条件(3、5、8吨)对孔隙率、润湿性、以及电化学性能的影响。 结果表明,3吨压力下制备的电极材料循环稳定性最佳,100次充放电循环容量仍保持100%。该工作表明,通过有效设计优化电极材料也能大幅提升锂电池性能。 5 大容量超稳定锂电负极材料:钴基配位聚合物纳米线 (☜ 点击阅读更多) One-Pot Synthesis of Co-Based Coordination Polymer Nanowire for Li-Ion Batteries with Great Capacityand Stable Cycling Stability PengWang, QiYang, BingwenHuetc. Nano-Micro Lett. (2018) 10: 19. https://doi.org/10.1007/s40820-017-0177-x ▲ TOC 华东师范大学杨琦 老师课题组利用简单的溶剂热法,分别以对苯二腈和水合硝酸钴作为有机配体和金属离子源,首次制备了一种孔尺寸45–55 nm的酰胺基配位聚合物纳米线结构。 作为锂电负极材料时,在电流密度100 mA/g下循环100个周期后,可逆容量保持在1132 mAh/g。 关于我们 Nano-Micro Letters是上海交通大学主办的英文学术期刊,主要报道纳米/微米尺度相关的最新高水平科研成果与评论文章及快讯,在Springer开放获取(open-access)出版。可免费获取全文,欢迎关注和投稿。 E-mail: editorial_office@nmletters.org Tel: 86-21-34207624
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水气凝结速率与热功率的当量关系、传质及能量密度分析
kiwaho 2015-1-15 22:31
1kg水蒸气潜能2.3兆焦耳,据此计算回收1kw的功率仅需每秒凝结=(1000/2300000)*1000 0.5克水蒸气。保持这个速度你就得到1kw热功率,等效于1kw的电炉的热功率。0.5克水蒸气相当于你大汗淋漓时,用手掌从出汗的身体上5次左右摸出的累计水, 若是豆大的汗珠摸一把就够。 正如一个人做点好事并不难,难的是一辈子不停做好事,一次凝出0.5克水也不难,难的是每秒钟都要不停从空气中拧出0.5克水,只有这样1千瓦的热功率才有保障。 治学严谨的读者,可能会说,水气凝结速率0 .5g/s/kw看起来不难实现,但是考虑空气的水气低含量,实现这个速率需要辅以得不偿失的空气搬运功。 这个问题提得好。然而流体力学的浓差驱动力,立即使得上述问题成为不是问题的问题。略作如下计算: 室温 25℃下,每立方米饱和空气含有23g水气。一度电的当量热需要凝结水量为3600*0.5g/s/kw= 1800g,进而需要1800/23=78立方米的空气贡献出水气。这并不意味着,你非要把这78立方空气抽送到人工微降雨的有限受控空间来。因为水蒸气会自动从高浓度区向低浓度区流动,只要反应室的水气浓度在不停减少,外面的水气就自动渗透进来,风扇可有可无,只要通风好就行。 水蒸气在室温空气中的含量约 2%,根据道尔顿定律,其对应的分压为大气压的2%,也即2000Pa,或者说每平方米约200kg,或20g/cm 2 , 在浓差驱动力下流动,空气中的氧气、氮气并不改变浓度,因而主体空气并不需要物理流动。 当用于发电时,上述的凝结速率需要将热机效率考虑进去。热变功至少打 3折,往高不还价,往低可商量,因而你要得到1kw的轴功,需要至少3倍于前面提到的数据,也就是至少1.5g/s/kw的水气凝结速率。 不同能源装置比较时,人们喜欢参考功率密度参数。开采水气潜能设备的虚功率密度可这样算( mj代表兆焦耳):室温下饱和水气含量23g/m 3 对应2.3mj/kg*0.023= 53kj/m 3 的能量密度。与汽油的47mj/kg=47mj/升相比,后者是前者的887000倍。然而天然水气的免费与汽油的高价就没法比。而且53kj/m 3 的低密度是个虚的参数,它并不意味着水气潜能开采装置一定又大又笨,因为功率的标定只与水气凝结速率有关。凝结速率不取决于体积,而取决于浓差驱动力。因而无需配备笨重大尺度的大功率风扇,也无需夸张的巨大体积用于凝结室。 电力是二次能源,它其实并不是消费者的唯一原始需求,甚至不占家庭能源消耗的大头。因为很多家庭热水、取暖、煮食等活动的原始能源需求只是一次能源 —热能。大气潜热开采面对的是一次能源,只是热品位低的潜热而已。如果应用需要的正是一次能源,大可不必将其费劲低效地转换成二次能源。 0.5g/s/kw也好,1.5g/s/kw也好,这在大自然的大气热机眼里,简直像大海里的一滴水那样小儿科。大自然大气磅礴的倾盆大雨那该是0.5/s/kw的多少巨量的倍数啊?其等价功率:兆瓦级?吉瓦级?兆兆瓦级? 上面分析了涉及时间量纲的功率问题,下面不考虑时间量纲,单纯地计算一下单位质量的常态天然水气,凝结后释放的热能到底等价于多少度电的热值。 1度电=1kw x 1 hour = 1 kiwaho(牛津英语字典为“千瓦小时”预留的单词)= 1000*3600 J = 3.6MJ(兆焦耳),而 1kg自然水气潜能约2.3兆焦耳,故而1kg水气潜热等价于2.3/3.6= 0.639度电的热值。 或者说:只要有办法从空气中析出液态水,则每凝析出1吨淡水,就可以“意外”收获639度电的热能,或近似成640度电!这个理论公式太诱人: 生产1吨淡水= 同时生产640度电热能 ! 那些自称最新高科技的沙漠取水设备,还有声称每制1吨淡水耗能10度电的节能海水淡化装置,是不是该好好想想:既然水的析出过程一定是放热的,为何所谓的高科技产品,明知1吨淡水的气液相变可以释放640度电,仍要浪费额外的能源去获得? 在我们即将开采天然水气潜能可再生巨量清洁大矿场之前,让我们怀着对大自然敬畏的心情,团结在以习大大为首的正能量周围,向伟大的大自然深鞠躬!望上苍驱走雾霾还神州大地碧水蓝天! 如今,我的伟大发明一揽子解决了人类文明进程面临的三大危机:能源危机、环境污染造成的生态危机、淡水资源危机!详情见: 简讯:千瓦厚实验室发明了有限空间受控人工微降水大气潜热回收机
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电动汽车、电池及其充电和运行问题:1分钟完成充电有意义吗
热度 12 llei66 2012-8-30 08:51
摘要: 电动汽车绝非 “4 个(或 3 个)轮子 + 2 组沙发 ” ,因为这样的过度简化使人们以为人人可以制造电动汽车。电动汽车首先是一个具有一定安全性和舒适性能的载人运输工具,之后才是电池驱动的。电动汽车的电池绝不是容量越大越好,充电速度越快越好。恰恰相反,因为电动汽车本来是为了解决城市汽车尾气污染和城市峰谷用电方式带来的问题而提出来的,因此电动汽车只要具有一定的续航能力,而且能够使用市电在 6 小时以内完成充电就行。其电池可以是任何二次化学电源,只要能满足 需要 即可。 电动汽车本来是为了解决城市汽车尾气和噪声污染和城市用电峰谷问题而提出和设计的。所有在城市生活的人都体验过上下班高峰时呛人的汽车尾气和噪声,也知道在夜间时城市用电量比白天少。因为电能难以储存,因此夜间用电低谷时,城市电网鼓励居民尽量在夜间用电。电动汽车因为没有尾气,噪音也小,如果夜间充电也可以使用夜间过剩的电力。因此,电动汽车确实是解决城市问题的良方。 在中国,目前能源供应情况是煤多油少,石油供应的对外依存度持续增加。在这种情况下,通过坑口电厂战略的实施,电力供应及其有效使用可能是一个亟待解决的问题。电动汽车作为可以大量消耗夜间富余电力的手段符合国家需求,因此值得各级政府和消费者支持。 电动汽车实际上可以分为两类。一种是运行时直接与电网相连的,包括已运行多年的城市有轨或无轨公交电车;一种是运行时依靠自身携带的电池提供能源的电动汽车。后者因为使用的电池技术可以不同,有些时候会有不同的名字。例如,在旅游景点经常看到的电瓶车就是使用铅酸电池技术的。此外,它们也可以使用镍氢电池、锂离子电池、燃料电池等技术。为了解决电池储存能量有限的问题,还有一种混合动力汽车,它们使用汽油发动机和电动机,以不同的耦合方式驱动汽车。本文主要讨论电池驱动的汽车。 相对于西方工业化国家,中国的汽车工业毫无疑问是落后的。因此,几年前有人提出了“弯道超车”的概念,希望中国能够在代表者未来发展方向的电动车方面能捷足先登,在汽车工业中争得一席之地。一时间,以比亚迪为代表的自有品牌大干快上,快速推出了电池技术仍不过关的锂离子电池驱动的电动汽车,结果是几辆汽车出事故,造成了人员伤亡。 这些事件严重危害了消费者对该产品的信心,因此也大大减缓了电动汽车工业在我国的发展。我们到了该认真地思考这个问题的时候了。比如电动汽车真是“两组沙发 +4 个(或 3 个)轮子”?电动汽车的电池到底需要多大?电池技术中,哪些指标是关键的?据报道,韩国人发明了可在 1 分钟内充满电的电池( http://tech.huanqiu.com/discovery/2012-08/3053631.html ),这种技术有用吗?本文就对这些问题谈谈本人的看法。 1 电动汽车应该具有的性能 首先,电动汽车绝对不是“两组沙发 +4 个(或 3 个)轮子”。 虽然使用轮毂电机的完全电动化的汽车可以在结构上有所简化,比如说可以取消变速箱、差速器以及其它一些内燃机汽车必须有的能量输送装置,但是,它需要增加可以任意调节速度的而且在不同转速下都具有高的能量转换效率的轮毂电机,而且需要一个更加强大的能够根据驾驶人的愿望指挥汽车有效运行的电脑。否则的话,其能量转换效率、行车安全性和舒适性会大打折扣。 更重要的,电动汽车是一个载人工具,因此驾乘人员的安全性和舒适性至关重要。我曾驾驶过几个简易的电动汽车,其安全性和舒适性只能与农用三轮车相比,这样的汽车我相信绝不是城市消费人群需要的。因此,与解决城市交通产生的污染和用电问题的初衷背道而驰。这样的电动汽车我建议赶快下马,任何这样的投资必定是失败的。 要解决电动汽车的安全性和舒适性问题,就必须向已有的汽油发动机汽车技术学习。事实上,国外电动汽车的发展就比较符合技术的发展规律。他们通常是在现有成熟产品的基础上,通过增加电动部分来完成的。这就是混合动力技术的来源。通过这样做,他们达到了燃油经济性的大幅提升,因此部分解决了城市大气污染的问题。之后,他们完全可以根据电池技术和电动技术的进展,适时、逐步地用电池取代汽油,最后完全去除汽油发动机和相关的能量传递系统,达到完全电动化。 我认为,这应该也是我国电动汽车发展的路径。 当前,我国正在进行经济发展方式的变革。 我认为,那种因陋就简、低价销售的发展方式尤其需要完全革除。电动汽车必须比现有的汽油汽车更省能源、更加环保、同时又不牺牲汽车已有的安全性和舒适性。 2 电动汽车的电池技术 一般认为,电动汽车的关键在于电池。这话不全对,只能说它有道理。因为作为电动汽车的能量来源,电池是关键的和必不可少的。但是,现有的电池技术是否完全不符需要,因此制约了电动汽车的发展,是一个需要认真讨论的问题。 前文已经指出,电动汽车是为了解决城市交通带来的污染和城市本身用电问题而提出的良方。因此,所有关于电动汽车的讨论,至少在现阶段必须立足于这一需要。由于电动汽车的续航里程完全取决于电池的容量,也就是说,假如一个汽车行驶 100 公里 需要 15 kWh 的能量,那么行驶 200 公里 就需要 30 kWh 。也就是说电池需要相应扩容 1 倍。因此,电动汽车在设计时完全可以预留相应的位置,销售时按照客户要求添加相应的电池即可。 就个人购买时选择续航里程时,可以根据自己的平日行驶里程加上一定的富余量来确定。因为,电池在使用过程中容量会逐步下降,而且路况不同用电量也会不同。假如说,一个人每天的常规运行路程只有 50 公里 ,那么一个续航里程 100 公里 左右的汽车已足够了;当然一个每天需要跑 100 公里 上下班的人,也许会需要 150 ~ 200 公里 的续航里程。 如果按照上述思路,现有电池技术完全可以满足需要。例如,能量密度最低的铅酸电池储电量大致是 30 Wh/kg ,因此储电 15 kWh 需要的电池质量是 500 kg ;镍氢电池大致是 60 Wh/kg ,储存同样的电量需要 250 kg ;锂离子电池能量密度更高,可以达到 100 Wh/kg 以上,储存同样的电量需要不到 150 kg 。考虑到汽油发动机质量在 150 kg 以上,再加上汽油发动机的供油系统(包括汽油)等,这些在电动汽车中不存在的质量超过 200 kg 。因此,续航里程在 100 km 左右的镍氢电池动力的电动汽车的质量可以与现有的汽油发动机汽车的质量持平。只是使用铅酸电池电动汽车会更重一些,锂离子电池则会轻一些。 我们知道,保证汽车舒适性的一个指标是汽车自重,它一般在 1200 kg 以上。因此,虽然铅酸电池使汽车自重大幅度增加,但由于其安全性好,价格只有锂离子电池的 1/3 ,对于短距离交通需求的满足还是具有一定的可行性的。锂离子电池较轻,但是其安全性问题一日不解决,在电动汽车上广泛使用就成问题。因此,个人认为, 当前电动汽车行业应注意镍氢电池技术的应用,兼顾铅酸电池和锂离子电池使用的可能性 。 3 电动汽车电池技术指标 首先看一下汽车的运行指标。由于汽车的安全性和舒适性对所有的汽车应该是一样的,我们这里只讨论汽车的运动性能。它们主要包括加速到 100 km/h 所需时间、爬坡能力、 100 公里 平均油耗等等。前两个指标实际上与汽车的功率输出有关,后一个指标则表征了汽车的能量转换效率。对于电动汽车来说,前两个指标除了与电动机的能量转换效率有关外,也与电池正常运行时能够输出的功率有关。假如电动机的能量转换效率和输出功率足够高,那么电动汽车的功率输出就只与电池的功率输出有关了。至于百公里油耗,电动车有相应的百公里用电相对应。 电池的放电速度与电池的化学(指铅酸、镍氢、镍镉、锂离子等等技术,它们使用的化学不同)及其使用的技术有关。比如说,市面上卖的干电池有两种,即酸性电池(也有称碳性电池)和碱性电池。有经验的人知道,如果使用耗电量较大的数码相机等设备,使用碱性电池是可以的,但酸性电池就不一定行,因为有些时候根本不能开机,或者只能拍几张照片。这就是电池化学和相关技术对输出功率和能量储存影响的例子。同样的,电动汽车的电池技术必须具有足够的功率输出能力和能量储存能力。 在电池技术研究和生产销售领域,一般地,将电池的功率输出能力分为两类,一个是正常运行时单位体积或单位质量的功率输出,另一个是单位体积或单位质量瞬时功率输出,其单位就是 W/L 或 W/kg 。前者衡量正常运行时(对于电动汽车就是匀速运行时)的功率输出能力,后者则衡量处于非正常情况下(对于电动汽车就是启动、加速、爬坡时;也可以包括刹车能量回收时,不过此时是相反地过程)电池的能量输出能力。电池的能量储存能力,因为它的测定值与放电功率有关,一般规定其在恒流放电时(比如 5 小时把电量全部放完,俗称 5 小时率)或其它状况下,单位体积或单位质量电池能够放出的电量。 此外,由于充电电池在电力用尽时,需要充电,而充电需要一定的时间。考虑到电动汽车本来是解决城市交通环境污染和夜间电力过剩问题而提出的,电动汽车的充电时间以 6 ~ 8 小时为宜。同时,一般地讲,电池在开始充电时速度可以快点,但是到临近结束时需要慢点,因此,在设计充放电制度时,可以在最初的 3 ~ 4 小时内完成 80% 左右的充电电量。这样,既可以满足一些应急需要,也可以使电池的使用寿命得到延长。必须清楚的是,目前所有的电池技术都不允许频繁地快充快放,因为那样会严重地损坏电池,造成电池使用寿命缩短。 也许有人说了,有没有可能让电动汽车像汽油车一样在几分钟内完成充电呢?我认为,这不仅没有必要,也不现实。前几天,有报道称韩国的一个研究机构研制出了可以在 1 分钟以内完成充电的锂离子电池。其实,技术上还可以做出更快的,如超级电容器。但这样的电池肯定不会用作汽车的动力电池,虽然它有可能用于电动汽车。因为,按照目前的技术,普通家用电动汽车大概每运行 100 km 耗费 10 ~ 20 kWh 的电量(以下按 15 kWh 计算)。如果设计续航能力就是 100 km ,这意味着需要能储存 15 kWh 电能的电池。假如电池组的电压是 300 V ,如果在 1 分钟内完成充电,其输入功率至少为 900 kW ,相应的电流至少为 3000 A 。这样的充电站必须专门设计,需要复杂昂贵的配电设备,价格当然也不是普通民众能用得起的。但是如果充电在 360 分钟( 6 小时)内完成,其输入功率就可以降到 2.5 kW 左右,相应的电流为 8.3 安培左右。这是普通家庭用户可以承受的。当然,我们需要知道的是,用市电( 220 V 交流电)充电时,还需变换成直流电,这会带来损耗,相应的功率和电流都要增加一点。 因此,当我们使用电动汽车时,必须考虑电池技术和使用环境的限制。绝对不能人云亦云,更不能为一些不现实的技术天真地欢呼。 3 结论:建议的电动汽车研发方向和相关参数 第一,电动汽车是为了解决目前内燃机汽车尾气和噪音污染,以及城市夜间用电能力不足两大问题而提出的。对于中国,随着石油对外依存度的持续提高,汽油价格飞涨的现实,发展电动汽车十分必要,需要国家各级政府部门和民众的大力支持。 第二,电动汽车是一个载人工具,需要一定的安全性和舒适性。不顾安全性和舒适性的电动汽车必定会很快遭到市场摒弃。因此,任何电动汽车生产部门和研发部门必须做到安全第一。不能使用任何有害于安全性的技术,这包括电池技术和任何危害汽车安全性的诸如车架等附属设施的减配行为。 第三,电动汽车作为新一代的交通工具,必须更加节能、运行更加符合经济性的原则。因为非此不能吸引广大的用户。因此,研究高能效的轮毂技术和电机高效自动化控制技术势在必行。 第四,电动汽车生产厂家应该在上述要求的基础上,设计建造电动汽车,提出电池性能指标要求,然后向所有的电池厂商发布。电池厂商按照指标要求设计建造相应的电池,供电动汽车厂商选择。个人认为,那种把所有生产线都掌控在一个人或一群人的做法应该抛弃;应该吸取世界上的知名厂商的优秀经验,实行全球采购,把最好的产品用在自己的车上,使自己的用户得到最大的实惠。 第五,个人认为,电池生产厂商应该尽力研究自己拿手的电池技术,不必要一窝蜂地涌向特定的电池技术。每种电池技术都有优缺点,不能包打天下。汽车生产者和使用者必须明白这一道理,适合的就是最好的。
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[转载]硫纳米森林电极
crossludo 2012-6-15 14:50
硫纳米森林做电极创电池质量比容量纪录 中国科技网讯 12日,在德累斯顿举办的第九届国际纳米技术研讨会上,德国弗劳恩霍夫材料与射线技术研究所(IWS)展示了他们研发的基于 碳纳米管的含硫电极 材料。该材料被应用在 锂硫电池 中,可以获得高达900毫安时/克的质量比容量。 越来越多的移动应用促使 电能储存 成为当今的一项关键技术,而大多数应用的瓶颈是电池系统的 能量密度 ,它在很大程度上决定了充电后的使用时间。为了显著改进现有电池系统的性能,科学家们不断进行电极材料的研发。这其中,硫被视为一种非常有潜力的材料。硫的理论比容量超过1600毫安时/克。 用 硫做电池的阴极 比以前使用的电极有明显的优点:一方面是通过高的含硫量获得更高的能量密度。另一方面,硫是一种廉价、无毒、储量丰富的资源。但是,硫导电性很低,它必须被放置在导电的 凹模 中,并尽可能在 纳米尺度 上接触,才可以在电化学中使用。 IWS的科学家利用碳纳米管巨大的 比表面积 和良好的导电性等特性,采用特殊的生产工艺造出了基于碳纳米管的含硫电极。他们用一种简单的 涂层 方法,使垂直排列的碳纳米管直接在金属基板,如铝、镍、不锈钢上面成长,然后将硫渗透进这种结构中,形成所谓的 硫纳米森林 ,在完全不加粘合剂或其他添加剂的情况下得到了稳定而且结构紧凑的电极。 IWS与合作伙伴弗劳恩霍夫化工技术研究所(ICT)和德国基尔大学合作,将这些材料应用在锂硫电池中,进一步测试其性能。目前的结果表明,渗入适当的硫以后,新材料可以得到特别高的电池容量,基于硫的质量计算能达到创纪录的1300毫安时/克。而根据硫碳复合材料的质量计算也能达到900毫安时/克,远高于其他含有粘结剂的电极。 【圈点】:智能手机催火了整个市场。面对智能手机这样的“电老虎”,手机电池的性能也越来越多地受到关注。针对这一现实,为在市场竞争中抢得先机,很多商家竟然在电池的标称容量上做起了文章,而更让人诧异的是,有业内人士称,全部电池的标称容量都要大于实际容量,只是差距多少的问题。而文中提到的新技术,着实让沉闷的电池市场为之一振。唯愿这不会成为“容量虚标”的变种,亦或遥不可及的空中楼阁。 【相关阅读】: 纳米磷酸盐EXT(Nanophosphate EXT)锂离子电池技术 ,其提高了低温下的功率容量,延长了高温下的寿命。通过扩展核心技术容量,电池能适应更广泛的工作温度。
个人分类: 趣味科技|1519 次阅读|0 个评论
机械波(行波)的能量量子化
wliming 2009-10-16 20:37
首先我声明,不要以为这是民科爆料,我这可是一本正经的物理学。 驻波的量子行为大家都不陌生:驻波的波长是量子化的。我们吹的笛子,拉的琴,都是这种波长量子化的产物。但是,机械波(行波)的能量量子化,可能很少人注意到。 一般的光学教材都推导过机械行波的能量密度,比如张三慧《波动与光学》,结果是 画出图来就是下图: 大家可以看到,这个能量密度是分段的,是所谓一堆一堆的。随着行波的连续传播(红色线),能量不是连续传播的(蓝色线)!这正是机械行波的能量量子化现象。 如果你对这个结果还不感到惊讶,我还有更雷人的:把这一堆一堆的能量,对空间积分,你会发现,每一堆的能量跟频率成正比,正如光子一样! 其中S 是行波的截面积,c是行波的传播速度,但这里的h 不一定是普朗克常数。我为这个现象创造一个词汇:机械波量子。 这个现象表明,光子的能量量子化很可能是有经典起源的。
个人分类: 物理学|3847 次阅读|3 个评论

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