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1、?产业论坛街材料产业加口?年? ? 月刊第 期总第 ! 期卿哪 咒抽前幸#陈立泉院士中国科学院物理研究所一、新型能 源黑件与? ? 世纪美国巴特尔研究所已把 先进电池和燃料电池 列为? ? 年十 大关键技术的第二项。为什么%这是因为目前人类社会面临 三大问题亿吨。这种排放已使自然界的,远 低于镍镐电池+? 5一4;,及镍 氢电池+巧一? ;,。#无记忆效应可以根据要求随 时充电,而不会降低电池性能。#对环境无污染铿离子电池中不 存 在 有 害物质,是名副其实 的“绿 色电池”。可以预见,锉离 子电池将是未 来二 次高能电池的主要 发展方向。镍锌电池和镍镐以及镍氢电池不同之处在于其负极是金属锌。
2、它的电压是?#,难 于与镍镐和镍氢电池互换,但在 多节电池组合时 应无 问题。其小 功率电池优势不 大,动力电池还处于 开发阶段。金属 空气电池,如锌空气电池或 铝 空气电池,可以更换金属电极,因而也称为二次电池。由于 除了金属电极外,与燃料电池相似,最近又称之为金属 燃料电池。由于它的正极为空气,能 量密 度高,小功率电池可商品化。?、新型能源器件燃料电池虽然被称为“电池”,但它实际上 是一种 发电装置,它的燃料电极是氢气或甲醇、天然气等,氧化电极是氧气或 空气。它是一种理想的、高效的能 量转换系统,它不但具备高的能 量转换效率,同时是一种清洁的能源。根据电池中所用的 电解质 不同,目前已发
3、展出了五大 类型质 子交 换膜燃料电池+./0,已经接近零排放的标准。正 是 由于有这些优点,目前已经以? 辆月的规模在市场 上出售。预计二十一世纪初,.会全面推广。? 一? 5年,?5万辆年。? =一?年,超过: 万辆年。.所使用的电池,在? 5年以前以8彻电池为主,? 5年后以铿离子电池为主。.成败的关键是电池,.对电池的要求 和.对电池的要求大 不一样, .对电池的主要要求是能 量 密 度= 一 ?,功率密 度? 一?5 ,循环 寿命5万一巧万次。一定要采用特殊的负极材料,以增加 功率密度,要采用以/为基的正极材料,增 加安全性和 降低成本。在此基础上,到二十一世纪 的中期可 能为.的推
4、广创造条件。电动车 的市场很大,目前的焦点是混合电动车。镍氢电池和铿离 子电池都在争夺这个市场,从发展的成熟 程度看,混合电动 车在? 5 年前以镍氢电池为主,? 5 年后,锉离子电池会占主 导地位。全电动车是? ?年以后的事。./0;,循 环寿命正在测试。家庭可安装几的电池组,既可用于储存低谷电,又可以用来储存太阳能电池发的电。预计二十一世纪 前期会普及家用储能铿离子电池。7 +增 加了约,对新型 能 源器件和材料产业既是机遇,也是挑战。创新,特别是原始创新对新型能源 产业的持续发展十分重要。我们在小功率电池方面 的有效专利 不多,而 大功率电池的研制,国际上也刚刚起步,对我们是一个机遇,如 果注意创新,重视专利 申报,对新型能源器件和材料产 业是十分有利 的。我们 必须依靠国内技术,以国产设备和国产原材料为主,形成新型能源和材料产业群体,只有这样才能 降低成本,才具有国际竞争力。
