青蛙与电池5分钟带你了解电池发展史

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人类许多科技发明,都源于对大自然的探索!牛顿因一颗苹果发现了万有引力定律;伽伐尼和伏特,因一只青蛙开启了电池发明的第一步。

年,意大利解剖学家伽伐尼在给青蛙做解剖的时候,他用两个不同的金属刀电击青蛙,结果,青蛙腿立即出现抖动。伽伐尼认为青蛙体内产生了电流,于是,他把这种电流称作“生物电”。

但是,这个说法很快就被他的朋友“伏特”否定了!伏特认为,青蛙腿之所以抖动,是两种金属间接接触时产生的电流引起的。

年,伏特为了证明自己的观点,他将银板和锌板一层一层的叠放,然后用浸有盐水的布把银和锌隔开,当他用手去触碰银板和锌板两端的时候,电流突然穿过他的指尖令他激动不已,于是他得出:用银和锌就可以造一个电源。

后来,伏特继续改进,创造了世界上第一个可以产生恒定电流的“电堆”。为了纪念伏特做出的伟大贡献,人们便用他的姓氏“伏特”作为电压的单位名称。

但伏特电堆存在一个问题:放电时会产生氢气气泡。

年,英国化学家丹尼尔经过反复试验,发明了更加接近现代意义上的电池——铜锌电池,同时也处理了“伏特电堆”放电时产生的氢气气泡问题,此时电池电压可以达到1V。

年,法国物理学家普兰特发明了世界上第一个可充电电池——铅酸蓄电池。铅不仅降低了电池的制造成本,还能够供应12V的电压,且可以循环充电使用。

随后一百多年时间里,经过全球科学家的漫长探索,镍镉电池、碱性电池、镍氢电池也相继问世,为现代电子科技打下了坚实的基础。

年,在石油危机的影响下,M·斯坦利·威廷汉决心研发新的能源科技以摆脱石油束缚。经过多年实验,M·斯坦利·威廷汉最终采用硫化钛锂作阴极材料,金属锂作为阳极材料,制成了一款锂电池。

但由于阳极材料中含有金属锂,锂的活性太高导致电池非常不稳定,极易发生燃烧和爆炸。

出现问题后,科学家们想起了“离子转移电池”“方法,于是决定采用石墨替代金属锂作为阳极材料。

基于前人的研究成果,约翰·B·古迪纳夫于年向世人展示了钴酸锂作为阴极的锂电池。由于采用了石墨作为阳极,这款电池部分解决了“锂枝晶”现象,防止了内部短路问题。同时,他还缩小了锂电池体型、提高了容量和安全性,最终使这款电池实现了商业化,人类也因此进入了电子设备便携化时代。

然而,日本科学家吉野彰认为这远远不够,他以古迪纳夫的锂电池为基础,将阳极材料从石墨变成石油焦。虽然同为碳元素组成,但是因此达到了轻量化和耐久性。

从古迪纳夫开始,他们创造的锂电池已不是化学反应产生的电能,而是单纯的阴阳极之间电子流动产生的,而这种能量完全来自于外界充入的“过量”电子,存贮于两极之间,用于做功。所以严格意义上说,这两款并不叫锂电池,而是锂离子电池。

自年锂离子电池正式走入市场以来,其容量、循环次数也在逐年提高,但困扰其发展的头号难题——安全性却一直未能得到有效解决。

锂离子电池在大电流放电时容易在负极形成锂枝晶,刺穿隔膜导致电池内部短路进而爆炸,锂离子电池一旦发生爆炸,不仅会造成财产损失,还有可能造成人身伤亡。

智一专注锂离子电池技术研究20余年,始终致力于为行业提供安全可靠的电力解决方案,基于丰富的技术经验,打造了标准化电池平台,平台涵盖:24V、48V、V、V标准化电池,可应用于大中小型汽车、运载工具、电力设备、船舶、储能等领域。

依托核心自修复技术、多通道并联技术和超低温材料配方及工艺技术,智一标准化电池已形成:长寿命、高安全、大功率、耐低温、通用性强,可分布式安装的行业独特优势;其中自修复技术在抑制锂枝晶生成的同时,也能消除部分已生成的锂枝晶,从而减少使用不当及老化带来的损伤,指数级提高锂电池的应用安全,并延长电池寿命40%以上。

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