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電力的出現和應用掀起了第二次工業(yè)化的高潮，也是人類(lèi)歷史自18世紀以來(lái)世界上發(fā)生的三次重要的科學(xué)革命之一，對于后來(lái)的人類(lèi)社會(huì )發(fā)展具有重大意義?，F如今，工業(yè)生產(chǎn)、交通、航天、醫療、互聯(lián)網(wǎng)皆是離不開(kāi)電力的支持。

為了應對設備在不能時(shí)刻保持與電網(wǎng)相連結的狀態(tài)之下也能實(shí)現其正常運作，電池的概念被逐漸發(fā)揚光大并在近代迅速成長(cháng)，鋅銅電池、鋅汞電池、碳鋅電池、鐵鎳電池、錳鋅電池等等都是電池發(fā)展至今留在歷史中的足跡，而隨著(zhù)人類(lèi)社會(huì )的科技進(jìn)步，對電池性能的要求也隨之提升，鋰電池、硅電池又逐漸出現在我們的視野之中。

作為目前頗受歡迎的一類(lèi)電池，鋰電池展現出超越“前輩”的良好表現，自上世紀60年代出現便迎來(lái)了科學(xué)界的廣泛看好，為平衡電池的體積與儲存量的難題提供了有效的解決方案。經(jīng)過(guò)數十年的發(fā)展，尤其是在近年來(lái)電子設備的遍地開(kāi)花，以及新能源動(dòng)力概念的興起的情況之下，鋰電池門(mén)類(lèi)下的品種不斷增加，其應用領(lǐng)域也日益擴大。

鋰電池具有單體電池電壓高、比能量大、儲存壽命長(cháng)(高達10年之久)等優(yōu)點(diǎn)，但是也存在電壓滯后、安全性差、成本較高等缺點(diǎn)。其中，安全性上的短板對于鋰電池而言較為致命，通常鋰電池存在發(fā)生電池炸裂等安全隱患，且需要線(xiàn)路保護，防止過(guò)充過(guò)放電等問(wèn)題。

使用新型聚合物電解質(zhì)的鋰離子電池

目前廣泛使用的鋰離子電池，在多次充放電之后會(huì )形成鋰枝晶，并引起電池的壽命縮短、出現 熱點(diǎn)及短路，而隨著(zhù)鋰枝晶的增大，就容易刺穿電池的內部結構，導致電極與電解液發(fā)生化學(xué)反應，引發(fā)安全事故。

不久前來(lái)自伊利諾伊大學(xué)的工程師開(kāi)發(fā)出了一種固體聚合物電解質(zhì)，用以幫助制造商生產(chǎn)可循環(huán)、自我修復的商用電池。這種電解質(zhì)可以實(shí)現電池受損后的自我修復，且可在不使用刺激性化學(xué)物質(zhì)或高溫情況下循環(huán)使用。

研究人員此前嘗試過(guò)使用陶瓷及聚合物等固體材料來(lái)作為電池的電解質(zhì)使用，但是效果均不理想，以交聯(lián)形成的橡膠鋰導體的網(wǎng)狀聚合物鏈來(lái)產(chǎn)生固體電解質(zhì)延緩枝晶就是其中一次嘗試，研究表明，這種方法使用的材料結構復雜，受損后無(wú)法恢復、愈合。

而此次則選擇的一種新的網(wǎng)狀聚合物電解質(zhì)，它可以進(jìn)行交換反應，并交換聚合物鏈，在加熱過(guò)程中，其導電性和剛度逐漸增強，降低枝晶的產(chǎn)生，而受損后又能分解，并再度構成網(wǎng)狀結構，達到循環(huán)利用的目標。此外這種材料在環(huán)保方面也頗具意義，在室溫之下可溶于水。

研究人員檢測新材料導電性，認為其有潛力成為有效的電池電解質(zhì)。但是，想要達到與目前使用電解質(zhì)的同等性能，還有很長(cháng)的路要走。“我們在聚合物中加入一種非常特殊的化學(xué)物質(zhì)和一種非常特殊的動(dòng)態(tài)鍵。我們認為，這一組合可以重新調整，通過(guò)加入很多其他化學(xué)物質(zhì)，調整傳導性和機械性能。”研究人員表示。

全樹(shù)脂電池發(fā)展潛力看好

同樣的與鋰電池相關(guān)的消息還有近日日本三洋化成工業(yè)宣布其子公司將開(kāi)始建造工廠(chǎng)，計劃明年開(kāi)始量產(chǎn)全樹(shù)脂電池。

全樹(shù)脂電池不以金屬作為電極，而是將樹(shù)脂作為其材料和結構的制造原料，是一種制成的一種新型鋰離子電池。通過(guò)使用含有電解液的凝膠狀樹(shù)脂將鋰等電極材料進(jìn)行包裹，來(lái)作為電池的正極和負極，這種的新的設計方式大大簡(jiǎn)化了電池結構，在其負極活性物質(zhì)、正極活性物質(zhì)、電解質(zhì)、集電體導電膜等方面都有了很大的提升。

據悉，這種全樹(shù)脂電池的電池容量可達到傳統電池的2倍以上，續航能力得以?xún)?yōu)化，其生產(chǎn)成本也較一般的電池而言降低了至少20%，并且安全風(fēng)險顯著(zhù)降低，即使是使用外力對其進(jìn)行破壞、切割也不會(huì )引起起火，另外得益于樹(shù)脂的可塑性，該電池在形狀上也具有較高的自由度。

根據預測，這種全樹(shù)脂電池的需求潛力和市場(chǎng)潛力都非常大，未來(lái)有望運用于電動(dòng)汽車(chē)(EV)及固定式蓄電池等方面，隨著(zhù)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，這種電池也許有望被廣泛使用。

結語(yǔ)：電池技術(shù)發(fā)展至今，已經(jīng)形成了龐大的家族。在眼下科技飛速發(fā)展，新產(chǎn)業(yè)、新領(lǐng)域不斷崛起，相應的也對已有的技術(shù)提出了新的要求。不僅如此，在倡導使用清潔能源的當下，電池技術(shù)對于擴大電能的使用領(lǐng)域也有著(zhù)頗為重要的意義。電池技術(shù)在未來(lái)具有很強的發(fā)展潛力，其作為科技發(fā)展的重要見(jiàn)證者，將繼續打破技術(shù)瓶頸，向上突進(jìn)。