石墨烯電池目前雖然遭到了巨大的質(zhì)疑，但石墨烯電池仍然具有良好的前景，不失為動力電池的研究方向之一，這次就為大家盤點目前領先的6大新一代電池技術。
如今，汽車的電動化在世界范圍內(nèi)形成潮流，不管是傳統(tǒng)車企也好，“野蠻”入局的新興企業(yè)也好，都紛紛布局電動汽車市場。正如燃油車最重要的是發(fā)動機，電動汽車最重要的非電池莫屬！電動汽車行業(yè)能發(fā)展到何種程度全依賴電池技術的先進程度。
動力電池產(chǎn)業(yè)
通常我們說得最多的動力電池主要包括磷酸鐵鋰電池、錳酸鋰電池以及三元鋰電池，這三種電池各有優(yōu)缺點：
三元鋰：
優(yōu)點：能量密度高、振實密度高。
缺點：安全性差、耐高溫性差、壽命差、大功率放電差、元素有毒(三元鋰電池大功率充放電后溫度急劇升高，高溫后釋放氧氣極易燃燒)。
磷酸鐵鋰：
優(yōu)點：壽命長、充放電倍率大、安全性好、高溫性好、元素無害、成本低。
缺點：能量密度低、振實密度低(體積密度)。
錳酸鋰：
優(yōu)點：振實密度高、成本低。
缺點：耐高溫性差，錳酸鋰長時間使用后溫度急劇升高，電池壽命衰減嚴重。
盡管目前市面上不存在集“能量密度高、耐高溫低溫、循環(huán)壽命長、安全性好、成本低”于一體的電池，但科技始終在進步，近年來有許多“實驗室技術”取得了突破性進展。接下來為您盤點過去一年內(nèi)的前沿電池科技，這其中也許就有未來將普及的新一代電池。(排名不分先后哦)
NO.1新型石墨烯電池充電7秒鐘續(xù)航35公里
有這么一種電池，一次充電時間只需8分鐘，可行駛1000公里……這種電池就是石墨烯電池，也被喚作“超級電池”。
事實上，為了找到理想材料，科學家可是費盡了心思。終于，中科院研究發(fā)現(xiàn)，氮摻雜有序介孔石墨烯的性能表現(xiàn)最佳。
優(yōu)勢：實現(xiàn)高能量密度、高功率密度；而且還可以通過使用水基電解液，做到無毒、環(huán)保；價格低廉、安全可靠。
但是，but，該石墨烯電池號稱充電7秒鐘，續(xù)航35公里，可想而知對充電功率的要求會極高！
從實驗室到工廠再到市場，它還有很遠的路要走。
NO.2自主研制的鋰硫電池達到國際領先水平
鋰硫電池的優(yōu)勢：原料儲量豐富、環(huán)境友好、成本低廉的高比能量二次電池。最接近實用化的下一代二次電池技術。
鋰硫電池的缺陷：單質(zhì)硫是絕緣性材料、電極反應活性低且易流失。
為解決這一系列難題，大連化學物理研究所先后研制出高性能電池關鍵材料和關鍵部件，開發(fā)出大容量鋰硫電池及電池組技術。
據(jù)第三方檢測報告顯示，該研究組研制的35Ah電池的比能量達到566Wh/kg(25℃測量)，39Ah電池的比能量達到616Wh/kg(50℃測量)，1kWh鋰硫電池組的比能量達到332Wh/kg。
這是迄今世界上比能量最高的鋰硫電池和電池組。
NO.3“可呼吸”的鈉二氧化碳電池
“可呼吸”電池的初級版本是鋰-氧氣電池：以金屬鋰作負極，正極為由碳、貴金屬或過渡金屬氧化物等構成的空氣電極，放電時從空氣中獲取氧氣，充電時再放出氧氣，因此被稱為“可呼吸”電池。
在此基礎上，南開大學化學學院以鈉金屬片為負極，四甘醇二甲醚處理過的多壁碳納米管為正極，成功研發(fā)出“可呼吸鈉-二氧化碳電池”電池，不僅原料豐富、制備方便，同時，將二氧化碳變廢為寶，實現(xiàn)了資源化利用。
優(yōu)勢：鈉-二氧化碳電池具有高達1100Wh/kg的理論比能量，可循環(huán)200次而無明顯衰減，具備很好的可逆充放電活性和穩(wěn)定性。
NO.4劍橋大學鋰-空氣電池：充電超2000次能量密度提高10多倍
鋰-空氣電池一直被業(yè)界譽為“終極電池”，其能量密度能達到鋰離子電池的十倍。
優(yōu)勢：劍橋大學開發(fā)出的鋰-空氣電池模型蓄電能力約為3000Wh/kg，是現(xiàn)有鋰離子電池的約8倍，循環(huán)充放電上千次，首次循環(huán)充放電效率高達93%。
不過，目前這項技術還處于實驗室階段，研究人員也表示“商品化還需要至少10年”。
NO.5半固態(tài)鋰液流電池成本僅為三分之一
半固態(tài)電池是由美國麻省理工學院的研究人員與一家名為24M的衍生公司合作研制出的一種新型半固態(tài)液流電池。
優(yōu)勢：每單位體積傳遞的電力是傳統(tǒng)電池的10倍；制造成本為現(xiàn)有電池成本的三分之一；充電一次，電動汽車可行駛300公里；易回收利用。
劣勢：原理和結(jié)構與現(xiàn)在的電池完全不同，生產(chǎn)線設計、質(zhì)量控制、測試標準、量產(chǎn)工藝這些東西都得從頭摸索。
業(yè)內(nèi)專家普遍認為，如果最后量產(chǎn)成功了，這個成就可與當年索尼發(fā)明鋰離子電池相提并論。
NO.6新型電池將使電池壽命提升400倍
美國研究人員發(fā)明了一種以金納米線為材料的新型電池，可以反復充放電數(shù)萬次。這一突破可能使生產(chǎn)壽命超長甚至終生無需更換的商業(yè)電池成為現(xiàn)實。
納米線的優(yōu)勢：結(jié)構極小，導電性極強，有很大的表面積以完成電荷的傳輸和存儲。
納米線的缺點：極其脆弱，難以承受反復充放電和卷繞。
為了解決這個問題，美國加利福尼亞大學爾灣分校研究人員先為金納米線罩上一層二氧化錳外殼，然后將其卷繞在一起，置入用類似樹脂玻璃材料構成的電解質(zhì)中。
事實證明，這種設計十分穩(wěn)定有效。研究人員在3個月中進行了20萬次充放電循環(huán)。沒有出現(xiàn)電池儲電能力下降或納米線折斷的情況。
