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什么是纸电池?两大电池性能参数剖析!

时间:2023-01-13 13:56:22来源:21ic 电子网

导语:​电池从充放电类型来区分可以分为两种,一种电池只可放电,不可充电,另一种电池既可以充电也可以放电。

  电池从充放电类型来区分可以分为两种,一种电池只可放电,不可充电,另一种电池既可以充电也可以放电。为增进大家对电池的认识,本文将对电池的性能参数以及纸电池予以介绍。如果你对电池具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。

金沙彩票手机版app  一、电池性能参数

  1、内阻

  电池的内阻是指电流通过电池内部时受到的阻力。它包括欧姆内阻和极化内阻,极化内阻又包括电化学极化内阻和浓差极化内阻。由于内阻的存在,电池的工作电压总是小于电池的电动势或开路电压。电池的内阻不是常数,在充放电过程中随时间不断变化(逐渐变大),这是因为活性物质的组成,电解液的浓度和温度都在不断的改变。欧姆内阻遵守欧姆定律,极化内阻随电流密度增加而增大,但不是线性关系。常随电流密度增大而增加。

  内阻是决定电池性能的一个重要指标,它直接影响电池的工作电压,工作电流,输出的能量和功率,对于电池来说,其内阻越小越好。

  2、阻抗

  电池内具有很大的电极-电解质界面面积,故可将电池等效为一大电容与小电阻、电感的串联回路。但实际情况复杂得多,尤其是电池的阻抗随时间和直流电平而变化,所测得的阻抗只对具体的测量状态有效。

金沙彩票手机版app  二、纸电池

  (一)纸电池是什么意思

金沙彩票手机版app  纸电池,是用纸张作为载体的电池。纸电池是由银和碳纳米材料制成的特殊墨水,涂在纸张上制成“纸电池”,为轻型、高效的新型能源存储带来希望之光。

  纸电池是一种片状纤维素所制成的电池,由于和片状纤维素和纸相似,故得名。它的制造方法是在片状纤维素上面填满了排列整齐的碳纳米管。碳纳米管是作为电极,用以导电。它的功用既像锂离子电池,又像超级电容器。相较于一般传统电池,它能提供一个长期,稳定的功率输出,并像超级电容器一样能快速放出高能量。一般传统电池是将数个单独的组件组合起来,然而纸电池却是将所有的电池组件集合在一个单一的结构内,使之更加有效能。

金沙彩票手机版app  (二)纸电池的优点

  1、体积愈加轻浮。能做到二十纳米厚,人的头发直径约为该纤维厚度的五千倍。

  2、高不乱性。接纳固态“电解液”,可随意率性剪裁不漏液,在穿刺、拉伸等情形下不发作爆炸。

  3、耐低温。一千三百摄氏度低温喷火枪的条款下,纸电池不会起火或爆炸。

  4、顺应性强。可以随便曲折折叠,且在负七十℃至一百五十℃之间都可以正常应用。

  5、充电更疾,行使寿命也更长。纸电池的能量稠度约莫为九十瓦时每公斤,约莫相当于古代电池的一半,可以和最朝的锂离子电池比拟,其能量潜力是铅酸汽车电池的两倍。

  6、不含有任何无害化学精神或重金属。

金沙彩票手机版app  (三)纸电池的市场前景

  这种纸电池与传统电池相比,在储存能源和充电周期寿命方面的表现一样良好。实验显示,将碳纳米管纸张放入传统充电池,可减少20%重量。加州大学伯克莱分校化学教授杨培东认为,这种技术可在短期内商业化。

金沙彩票手机版app  哈尔滨工业大学理学院应用化学系的孙克宁教授认为,每一种电池都是根据不同的需要而特别设计和发明的。由于不同的电池有不同的特性,所以某一种电池不可能是万能的,这种新型纸电池也不例外。

金沙彩票手机版app  新型纸电池作为一种新概念电池,运用前景肯定是有的。但是从公布的纸电池的生产方法上看,生产这种纸电池所需要的碳纳米管的生产成本很高,不适合大批量生产,因此其实用性也是有限的。还只能把这种新型纸电池定位为一种探索性研究发明。由于工艺和其他方面的原因,它并不能替代广泛使用的其他种类的电池,也不可能在短时间内占有市场。

  对于笔记本电脑、手机、数码相机乃至汽车都是一种理想的驱动装置。因为可塑性强,这种电池甚至可以被做成车门的形状。在驱动微型医疗装置(譬如心脏起搏器)方面有着其它电池不可比拟的优势。研究者正在努力降低纸电池的成本,期望未来能够像印刷报纸那样,利用印刷技术大量制造电池。


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