DQZHAN訊：前沿電池技術進展匯總
近日，電池前沿技術進展還是不錯的，在電池結構方面，已經有機構利用新型的3D打印技術打印出了電池，這能很有效的提高電池的一致性，同時形狀可以任意改變，這無疑會拓展電池的應用領域;還有研究人員從微觀方面著手，以陶瓷材料為載體內部排列納米每個納米孔兩端做為陰陽極，這樣能實現快充，能量密度提升也就變得可行了;更有顛覆性的瑞典博士聲稱以聚合物制造純粹的有機電池可以解決現在電池的缺陷;同樣超級電容也是具有**潛質的，相比于鋰電池的確有很多的優點。雖然這些新技術離實際的應用還有以一定的距離，但是充滿趣味和顛覆性的想法是值得關注的。

1.石墨烯：*有希望帶來電池技術**

近日石墨烯(Graphene)3D實驗室對外宣布其利用3D打印技術成功打印出3D打印電池，該電池作為結構性多功能電池，其有著巨大的應用潛能。Graphene3D實驗室所采用的3D打印技術主要包括熔絲制造技術，通過利用該技術其成功研發打印出了一種石墨烯電池。

工作原理：Graphene3D實驗室通過將石墨烯納米薄片與熔絲制造的熱塑性塑料相融合，從而*終形成了具有良好導電性能的3D打印絲極。Graphene3D實驗室表示，目前3D打印技術一般需要對電池的不同組成部件分別進行單獨打印，例如電池所采用的陰極、陽極以及電解質等均需要單獨打印。而一臺可以進行多種材料同時打印的3D打印機可以大大簡化電池的3D打印過程，在一次打印過程中就可以完成整個電池的打印工作。

該多功能結構電池研發項目被稱之為“RANGE”項目。Graphene3D實驗室目前已經就以上3D打印電池所涉及到的新材料**和新方法向美國**局和商標局提交了臨時的**申請。

點評：石墨烯與3D打印的結合，這兩者目前*受熱捧。這個思路的確不錯，特別是對電動汽車的電池來說，大量的電池需要復雜的電池管理系統來檢測電池的一致性，而3D打印電池能非常有效地提高電池的一致性，這無疑會給大量的新入門的電動車企減輕不少壓力。另一個方面是電池形狀可以隨意改變，這將有效地拓展電池的應用范圍。筆者將繼續關注這方面的進展，希望能看到這項技術被大規模應用。
2.新型納米電池：快充加高能量密度

美國馬里蘭大學帶來了好消息，他們成功研發了一種全新結構的電池，體積只有郵票大小，采用陶瓷材質，內部縱向排列了數以百萬記的納米孔。

每一個納米孔均內含電解質，兩端作為陰陽極，也就是說，每一個納米孔都是一個微型電池，它們組成納米陣列進行充放電。

據該校稱，現在的原型可以在10分鐘內充滿，能夠循環使用上千次。他們并沒有提及電池的容量，不過他們也提到，會在下一版本中將能量密度提升10倍。

點評：快速充電與能量密度的提高都是現在電池技術上面臨的兩大難題，這兩個方面有一個方面得到真正的提高，困擾大家的很多問題將會迎刃而解。如果馬里蘭大學真能像他們所描述的那樣，把能量提升10倍，這對數碼產品和電動汽來說是大有裨益的。另外，在快充狀態下能循環上千次，相比于現在使用的電池來說壽命算是很長的了，因為就現在技術來說，快充對電池的壽命影響很大。
3.塑料電池：潛力巨大優勢明顯

瑞典烏普薩拉大學博士生ChristofferKarlsson在博士論文中對其研究成果有所展示。即，以一類新型有機材料——導電氧化還原聚合物，一類導電塑料——解決如今電池的固有缺陷。

Karlsson極為捍衛其研究成果，并在烏普薩拉大學發布新聞稿稱，這種塑料擁有巨大的開發潛力，是電池的未來。

導電聚合物具有許多獨特性質，因而導致其廣泛且形式各異。導電聚合物不僅具備金屬的導電性，更具備塑料的可塑性，這是一大優勢。此外，“鍛造”這類材料不需要高溫，這樣一來成本很低，這也是一大誘人之處。

這名瑞典博士認為，以環境友好的方式，用可再生資源打造新型電池，與當今所使用的無機材料電池是天壤之別。“它們有潛力作為未來環境友好型電池的電極材料，同時更有可能以聚合物制造純粹的有機電池。”ChristofferKarlsson如是說。

點評：導電聚合物電池聽起來的確不錯，就它作為有機物的特性來說，這種電池的環境友好性要遠超過現在使用的電池，但是論文中未提到這種電池能量密度以及壽命如何，然而這些又是必須關注的，能量密度低壽命短的話，很難達到實際應用的目的，也就降低了這種電池的應用范圍，要想得到大面積的推廣就很難了。

4.超級電容：另一種途徑

澳大利亞昆士蘭科技大學(QUT)正在研發新一代超級電容，以后你可能在電動汽車中找不到碩大的電池了，因為電池將被安放在車壁、車頂、車門、車蓋、底板等各種地方。

當前已有汽車用上了超級電容，相比鋰電池，超級電容具有超快充電速度、超長使用壽命、更輕質量、**等優點，*大的殺手锏是可以瞬間吸收或釋放極高的能量，充電時間僅需幾分鐘，而當前的鋰電池電動汽車則需要幾個小時。
不過其當前的致命弱點是能量密度很低，所以該大學在新一代超級電容研發上的突破口就是提高能量密度。他們稱，新一代超級電容可以比鋰電池存儲更多的能量，未來一輛采用這種超級電容的汽車，完全充滿電可以跑500公里。

值得一提的是，這種電池還有望應用到智能手機上。

點評：超級電容雖然倍受青睞，但是關于這方面的研究進展緩慢，真正達到使用級別的更是****，QUT在超級電容研究方面一直有著不錯的進展。同樣，這次QUT宣稱的正在研發的新一代超級電容從提高能量密度著手，來提高超級電容的實用性，試想如果這種想法得以實現，以后無論是數碼產品還是電動汽車，電池寓于外殼之中，再也沒必要專為碩大的電池留出相應的空間了，這將又會是一場**性的變化。

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