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印度「鋁離子電池」研發成功:12分鐘充滿電,續航可達1200公里
2023/11/06

在日常生活中,我們不得不承認,電動車的存在為我們帶來了很大的便利, 它價格便宜到幾乎是人人都可以負擔的程度,出行時無需像騎腳踏車那般花大量的力氣。

但是它的缺點也被擺在明顯的位置,我們總是需要及時充電,在購買過程中,更會考慮其充一次電可以續航多久作為評判性價比之一。

然而,印度這次早在2021年就大肆聲張的鋁電池,似乎能為我們解決這一問題,他們宣稱這是歷時長達五年之久才得以取得的成果。

以能量密度是在市面上現存的電動車電池將近三成的倍數為噱頭為大家所知, 那麼它的誕生是否真如宣傳所言名副其實,它被各國的利用率能否逐步取代鋰電池的地位?

«——【·傳統鋰電池·】——»

我們需要知道的是, 鋰的性質本身活潑不穩定的特性,導致我們在實際操作的過程中,對該物質的加工保存乃至使用對于技術與環境都有非常苛刻的要求,否則總會因為它的純度不夠或者有雜質而使得原始估測的數據帶來偏差,最終釀成不好的結果。

因此在早期,它的穩定傳播與使用并沒有足夠的條件來保證。

然而,我們的科學技術隨著時間與日俱增,對于其的研究也越發成熟,科學家們想出了便捷的保存與使用方法, 使得到二十一世紀初,鋰在微電子技術的應用已經越發成熟了,它在這時開始被大規模的使用。

應用在手機、筆記本電腦、電動車、航燈、家用小電器等上,甚至當初因為共享單車興起的共享經濟,衍生出的共享充電汽車,也可以看到它發揮作用的身影。

鋰元素以其不可取代的特點作為眾多研發者的選擇不會是空穴來風。

早些年科學家們還持續在鋰電池上挖掘與開發,大容量鋰離子電池在電動汽車中開始試用,但目前國內不少涌現出電動汽車爆炸的狀況,在于其碰撞后,電池有極大的可能失控,已經知道鋰元素作為比較活潑的元素, 在不小心與空氣接觸后完全有可能與氧氣反應后燃燒。或者說比較常見的充電爆炸,這個不僅在電動汽車上會存在的情況在電瓶車內也會有發生的可能, 充電過頭導致鋰元素過量,從而內阻增大不斷升溫,在短暫的短路現象中出現意外。

原本它們預計將成為21世紀電動汽車的主要動力電源之一,并將在人造衛星、航空航天和儲能方面得到應用。

但是現在看來,開發仍然任重而道遠。

并且全球資源緊缺的問題不是一天兩天了,它正確的開發乃至磷酸鐵鋰材料電池的面世,都在對其開發狀態的過程里起到激勵的正向作用。

«——【·新型鋁電池·】——»

基于鋰電池的問題,這大肆生長的鋁電池能否起到揚其長規避其短的作用?

印度這家叫做Saturnose的公司提出一個新的名稱概念—— 新型鋁離子電池(Ea2I)

一個集沙特投資,美國注冊,印度團隊研發的個體,感覺上各類buff疊滿,來勢洶洶。

他們提出用鋁離子完全取代活潑的鋰離子做電極材料, 并給出Ea2I鋁離子電池與鋰電池巨大差別的能量密度的數據,前者600Wh/kg,后者大多數處于150-300Wh/kg之間。

早在2021年,便有不少人對此提出質疑, 不知該公司給出的是理論還是實際發明出的鋁電池測驗出的數據。

倘若是前者,尚且能替他們自己保留些顏面,若是后者,不知能經得起幾回推敲。

其實從理論上講,客觀辨析二者的優劣,在已知具有相同容量的情況下,鋁電池的體積更大、品質更重。經過長時間的檢測數據可以大概的得出結論,鋰元素雖然較鋁更為活潑,但鋰電池的使用時長遠高于鋁電池,從報告來看,可以達到兩倍左右。

并且對于鋁電池,它在平衡電路的過程中不需要附加電路,但是鋰電池串聯則需要更麻煩的操作。

這樣想來,這也算是很好的一個選擇。

但是,從對環境的角度來看, 現階段廣泛使用的鋰電池遭逢廢舊處理起來成本更低,它本身決定了并不會對環境污染問題帶來較大的影響。

當然這也是在堅持研究科技領域上我們必須考慮的問題,不知道這來勢洶洶的鋁電池是否神通廣大到還能兼顧照顧到生態環境的剛需。

倘若Saturnose這家公司確實對比了二者的優劣后,給出的新型鋁電池的好處完美規避了鋰電池帶來的問題。

續航持久,充電效率及其高。

只需要十二分鐘就能夠充滿所有的電,續航1200km,大有曾經某品牌手機宣傳的「充電五分鐘,通話兩小時。」的架勢在。

但是對于一顆電池而言,至少150-180的千瓦電量。12分鐘充電150度,功率必須750kw。然而,就著目前市面上最快充電速度是特斯拉超充電站,最大不過才150kw, 并且就算是特斯拉,它也只能堅持10多分鐘的峰值充電速度。

不是夸大其詞就是有特異功能在的。

短短幾年印度能有如此這般飛躍似的進步實屬難得,不僅他們要為此歡呼雀躍,同為地球村的人更要謙卑學習。

Saturnose表示新電池里摻雜著鋁,鈮的固態電解質,很好的規避了一直以來都在使用的鈷等元素,也避免了因為枝晶的產生所帶來的爆炸安全問題。

既然連枝晶的問題都能解決,我想這麼理想的狀態背后必定是貴公司私藏了高超的技術暫時不打算公布于世, 這枝晶的產生無異于鐵在空氣里放久了會自然而然發生化學反應,除非你很好的用油隔絕空氣,或者說將鐵丟在真空容器里,如若這樣,鐵也失去了它本身的應用。

安全穩定,可靠可用

事實上,市面上我們現有的鋁電池價格確實高于它給出數據的百分之五十,并且理論上鋁電池汽車最高可以擁有長達十五年的壽命, 但以鋰電池大多數四五年就得更新換代來講,倘若它真如報告數據展示的那樣無敵,那麼它的面世無疑是來「報恩」的。

這點還真無法否認。

性價比高,使用率更強

理論太過于理想化,操作太不可行或者所需的技術太超前,這最終都會使它的宣傳或面世存在了爭議, 當Saturnose對外給出Ea2I的數據時就引發了激烈的討論,在長達百年的時間里,科學家的選擇研究的對象都是氫鋰,他們全都是蠢蛋嗎?

且不論科學家,就根據國中所學的元素周期律也可以看出一二來,作者不由得肅然起敬,可能該公司真的有什麼讓眾生眾科研界都頂禮膜拜的殺手锏?

«——【·時間與實踐都是檢驗真理的唯一標準·】——»

如今2023年已然過去了一半。

關于該家公司的宣傳以及該電池的宣傳似乎已然銷聲匿跡。

就作者本人來看,印度作為經常會放出這類驚天地泣鬼神的虛空理論,然而在實際操作的過程中便會沒有下文。

其次是是否產生枝晶的問題。

我們知道有幾大原因可以導致正負極表面不均勻, 鋰離子濃度梯度及分布,或者過放,那麼這些在實際過程中都是很難規避的問題,特別是當作為內部元件參與汽車或其他電子用品的使用過程中更是有無數種方式出現,但就這一點,實踐上至少還需要探索很多年。

該鋁電池被廣泛宣傳時,國內甚至有專家站出來讓我們反思自己的問題,反思總結為何技術上落后于印度那麼多年。

但是其實,我們不能因為一個尚未問世的東西而否定自己多年的努力, 最應該站出來冷靜思考并拆解對方國家給出的信息,而不是一昧反思,顯然很多數據確實有在夸大其詞,經不起研究者的推敲。

理論總是架空高于實踐,但是不得不承認, 印度的科技實力有目共睹,他們具有巨大的潛力,只可惜大多數人在該領域的研究有時候礙于沒有資金的支持以及人心浮躁,總是浮于表面, 他們提出大多數理論是值得我們借鑒的,然而不能紙上談兵。

畢竟鋁元素的優勢擺出來,雖然它無法取代鋁,但它本身不可被忽視的特點顯然可以應用于別的行業, 從另一個側面放大它的作用,但就電池而言,鋰電池仿佛一個資歷頗深行業立足已久的前輩,被鋁挑釁宛如被一個出生牛犢不怕虎的后輩質疑它的實力,鋰電池的生產如今已經有完整的產業鏈,并且應用方面,就研究成本或推廣商用成本來講, 除非鋁真的能夠給出降維打擊般的優勢,并在短短幾年內對科技帶來突飛猛進的進步,否則很難動搖鋰電池的地位,不會也不能拿出較多的資金成本來讓鋰電池為鋁讓步。

這樣的理論大肆宣揚曾經也有過,當初吹噓石墨烯也是如此,甚至可以說是更加激烈。

但為何石墨烯最終也未有取代鋰電池,道理不言而喻。

縱使它被冠以「新材料之王」的美稱,被研究者和各大媒體廣泛推崇,但到了商用這一步時便止步于此,畢竟我們在考慮一件產品的問世不僅僅在于它本身特點或理論優勢,而在于對它的投資效益能否高于已然成熟的鋰電池,道理的提出是理想并宏大的, 但要跨出投資生產商用乃至最重要的一點被公眾所認可需要經過許多年乃至十幾年的實驗,畢竟我們所生產的東西最終用之于民,那麼必然要民信之才行。

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