假设未来的某一天科学家发明出一种全新电池,同样重量或者同样体积前提下,电池容量能提升6倍,那您觉得这意味着什么?——意味着如果采用这种电池,您的手机充一次电后,续航时间提升6倍,充电一次续航一星期!或者意味着您的电动汽车充一次电后,续航里程提升6倍!
![一次充电跑2500公里!华人团队在美国创造全新记录]()
目前国内外比较新款的电动汽车,一次充电后理论续航能达到500公里已经不少见了。6倍意味着什么?——3000公里!一次充电能保证3000公里的理论续航,那就算实际续航严重“打折”,也能跑出2500公里以上的路程吧?!
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斯坦福大学用食盐做电池
储电量翻6倍,续航翻6倍
世界上真的存在这样的电池么?美国斯坦福大学为我们带来了答案:最新的Na/Cl2和Li/Cl2可充电池。这种电池的“能量密度”达到1200mAh/g(1公斤重量的电池可以储存1.2度电,假设我们需要储存75度电,仅需62.5公斤重量的电池)
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而眼下常规汽车锂电池的能量密度仅仅200mAh/g(1公斤重量的电池可以储存0.2度电,假设我们需要储存75度电,仅需375公斤重量的电池)——看出巨大的差距没?然而这种电池技术源自于一次无意间的偶然发现:氯化钠(我们吃的食盐)竟然能被用于储电。
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“食盐电池”研发团队
妥妥的清一色“中国脸”
电池具体的运作原理我们不去解析了(涉及到原理阐述,又臭又长),只需要知道这种电池很牛就行了。然而有一件事情引起了我们的注意:虽然这种电池是美国著名的斯坦福大学的研究课题,但参与研究的技术团队,却几乎是清一色的“中国脸”!
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团队学者一:朱冠舟博士是斯坦福大学化学系的;团队学者二:田馨博士是西南交通大学的;就连项目“带队负责老师”戴宏杰院士(美国国家科学院院士)都是毕业自清华大学。这里需要说明一下,斯坦福大学的科研项目之所以会有西南交通大学学者的参与,是因为这是一项国际协作项目。
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如今这个项目已经在国际理工科最知名的《Nature》自然杂志上发表(国内985、211理工科的同学们自然懂《Nature》在国际上的权威地位)事实上这位“带队负责老师”戴宏杰院士本人就是国际知名的电池行业的“头部研究者”之一,国际认可度非常高。
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让超级电容一夜淘汰的
铝电池也出自“中国脸”
比如他之前还领导过另一个国际合作项目——石墨烯铝离子电池项目。这个项目中,“以铝离子代替锂离子”的技术路线也可以称得上的是“思路惊奇”。7500次充放电寿命,加上随随便便秒杀超级电容的功率密度(瞬间释放大电流的能力)——几乎是让全世界开始考虑“超级电容有没有必要发展下去”的问题了……
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目前涉及石墨烯铝离子电池项目的国际合作单位有:斯坦福大学、康奈尔大学、克莱姆森大学、马里兰大学、内布拉斯加大学、浙江大学高分子系、大连理工大学、欧洲阿里昂工业联盟。而目前石墨烯铝离子电池研发走在最前面的是澳洲昆士兰大学。
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能量密度做到了160Wh/kg水平,虽然不如三元锂电池,但基本和磷酸铁锂持平。功率密度惊人,达到7000Wh/kg(超级电容的水平,比松下18650电芯极限充电时间快60倍)而且在这种极限状态下几乎不发热,全充放循环2000周保证容量不发生衰退,预期使用寿命20年…磷酸铁锂瑟瑟发抖…而在昆士兰大学的技术团队中,主导研究员之一的黄小丹博士也是“中国脸”。
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磷酸铁锂如今能火遍全球
依然离不开“中国脸”
在电池研发领域里,随随便便都能遇到“中国脸”,而且绕不开“中国脸”。比如磷酸铁锂电池这个如今大家都非常熟悉的东西,当年正是因为美国的A123公司发明“高价金属离子掺杂改性纳米级粉体”专利技术而扫清了大工业制造的一切难题。因此A123公司在国际上的影响力可想而知(素来有“纳米磷酸铁锂之父”美誉)。
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然而在美国电池行业里当年如日中天的A123公司,创始人却是个“中国脸”——华裔学者蒋业明(麻省理工学院教授)。他一直从事电池材料方面的研究。汤森路透曾于2011年发布了《2000~2010年全球顶尖一百材料学家名人堂榜单》,在这份依据过去10年中所发表研究论文的引用率而确定的最优秀的100名材料学家榜单中,蒋业明位列全球第66位和华人科学家第12位。
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如今不只是在电池领域,在其他任何高精尖工业领域里,华人科学家越来越多的出现在媒体镜头面前。而且都各自代表了世界最顶端的存在。华人科研团队在世界上的话语权也是越来越高。衷心希望能看到华人科学家为世界的进步做出更多的贡献。更希望看到“未来之车”能更多出自华人科研团队!