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高效能、充電快 科學家著手研發「超級電池」


發佈時間:2017/03/01 22:12
最後更新時間:2017/03/01 22:12
圖/達志影像路透社
圖/達志影像路透社

現代人什麼都需要電池,小的如手機、平板,大的物品像是汽車,都需要電池驅動才能運轉,不過從去年三星note7發生多起爆炸意外後,大家對電池的安全性開始更為關注,究竟能不能研發出高效能、充電快且安全的超級電池,成為科學家最關注的話題之一。


 

電池是我們生活中不可或缺的東西,平常事情正常運轉時我們不會意識到它有多重要。

影片旁白:「沒電時我們的一部分隨你而死。」

沒有電池萬萬不能,因此世界各地的科學家們,也努力開發暨安全又能長效使用的電池。
 

密西根大學研究員湯普森:「但提到下一代電池,它必須有更高的能量密度。」

實驗室人員:「能量密度是指在一定體積內,能儲存多少能量,對消費者這意味,你能更長時間的使用這個設備。」

要開發符合這些特性的超級電池,最大的難度是成本。

柏克萊研究人員:「安全跟成本是在互相對抗,你能做很便宜的電池,但很可能不安全。」

目前全世界最好用的電池,就是手機的鋰電池了,但是2016年三星的意外,讓鋰電池的安全性再度被外界質疑。

新聞報導:「今天早上科技巨擘三星,計畫大規模召回。」

三星因此召回了250多萬台note7,但這種鋰電池是所有消費電子產品中最常見的,為什麼它容易起火燃燒呢?
 

科學家:「鋰能擁有並釋放大量能,任何時候你有東西釋放能量,那就是潛在危險的事情。」

鋰還沒接觸到空氣時是銀色,放久了後氧化變黑色,科學家拿出氧化後的鋰箔跟水來做個實驗,可看出它的不穩定性,玻璃水杯被炸個粉碎,原因是鋰離子重量很輕,容易釋放電子。

影片旁白:「輕便容易釋放電子,鋰所謂電池中的負極幾乎是種完美金屬,但這讓鋰金屬電池的充電方式成為大問題。」

過去鋰電池大都採用鈷酸鋰正極材料,成本高,且不能承受高溫衝撞跟特殊環境,我們來到新墨西哥州的實驗室,看看他們是怎麼折磨這些電池的。

聖地亞國家實驗室人員:「這是液壓升降機,它開始往上升,衝擊器開始壓碎電池。」
 

這次他們要用1.5萬磅的力量粉碎電池,這麼做是為了要模擬電動車發生車禍時有可能發生的狀況。

聖地亞國家實驗室人員:「你開始聽到一些嘶嘶聲,這是電池準備失去效用時它在放電。」

當活塞壓到電池內部直到正負極接觸時,會造成內部短路電子在大放電中釋放,產生熱量把裡面的電解液體轉成氣體,造成電池爆炸,而電動車廠要做的就是確保這種問題不要發生。

影片旁白:「早期特斯拉使用標準化18650電池,因為它的易取得性,但在超級工廠(新工廠),他們會換成更大版本的電池,他們聲稱是世界上最好的、最便宜的電池。」

各大車廠積極開發生產,適合電動車的超級電池,除了減緩能源消耗,也能同時協助減少氣候變遷的速度,為環保盡份心力。

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#電池#note7#爆炸#超級電池#鋰電池

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