液流電池取代鋰離子電池？中間還隔著一個(gè)石墨烯

　　二、液流電池遲遲未能商用，自身局限性較多

　　作為儲能系統(tǒng)，液流電池在風(fēng)電等大型儲能領(lǐng)域尚處試驗(yàn)階段，商用就更是難以企及。上文哈佛大學(xué)研究的新型液流電池亦處于研發(fā)階段，可以先探究目前已有的液流電池中主要的釩系電池存在怎樣的局限性。

　　從理論上來講，釩的化合物可以作為添加劑，放入現(xiàn)有的鋰電池中，這就類似于石墨烯的用途。

　　然而，釩電池正極液中五價(jià)釩離子在溫度高于45度的情況下，會析出一種名為五氧化二釩的劇毒物質(zhì)。該物質(zhì)的沉淀會堵塞流道，包覆碳?xì)掷w維，惡化電堆性能，最終致使電池報(bào)廢。更重要的是，五氧化二釩這種劇毒物質(zhì)可能會造成嚴(yán)重的后果。

　　此外，全釩液流電池需投入極高成本。比如一個(gè)5千瓦的液流電池，共計(jì)需投入40.6萬的主材料成本，還要額外投入次要材料及人力成本。

　　最后，液流電池能量密度極低，大概只有40Wh/kg，加之此類電池呈液態(tài)，因而占地面積大。

　　基于以上局限性，液流電池很難大規(guī)模應(yīng)用，更難實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

　　對液流電池的探索代表了人類不斷尋找新能源的決心，只是目前這種技術(shù)還不夠成熟。相比之下，石墨烯電池技術(shù)比較穩(wěn)妥，已在智能設(shè)備中有所應(yīng)用，而人類也在不斷尋找更加清潔的能源用于發(fā)電。

　三、穩(wěn)妥的電池技術(shù)得以商用，未來存在更多可能

　　在當(dāng)今的新興電池技術(shù)中，石墨烯電池技術(shù)算是比較穩(wěn)妥的。去年年底，華為在第57屆日本電池大會上推出了首個(gè)應(yīng)用了石墨烯技術(shù)的鋰離子電池。這種電池借助了新型的耐高溫技術(shù)，可將鋰離子電池的上限溫度提高10度，其使用壽命也達(dá)到了普通鋰離子電池的2倍。

　　相比于尚處研發(fā)中的新型液流電池，石墨烯似乎更靠譜一些。當(dāng)然，石墨烯本身也存在著一些局限性，但畢竟已經(jīng)在智能設(shè)備中得以應(yīng)用。

　　因此就目前的情況來看，石墨烯會在下一階段更多地被應(yīng)用于提升電池技術(shù)之中。在電池技術(shù)發(fā)展的道路上，一蹴而就是行不通的，而通過穩(wěn)妥的、成熟的技術(shù)逐漸進(jìn)行過渡，應(yīng)該會取得更好的效果。

　　當(dāng)然，這并不是說電池技術(shù)領(lǐng)域可以為求穩(wěn)妥而停滯不前。相反，為了使電池技術(shù)不再成為移動時(shí)代發(fā)展的阻力，應(yīng)該更大膽地去利用一切可能利用的能源為電池技術(shù)的進(jìn)步提供動力。現(xiàn)在已經(jīng)有相關(guān)的研究，并且也取得了進(jìn)展。

　　比如日前美國賓夕法尼亞大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)研制出了新的發(fā)電方法，利用化石燃料發(fā)電廠排放的二氧化碳與空氣中的二氧化碳形成的濃度差發(fā)電。這種名為“流動單元”的裝置產(chǎn)生的平均功率密度為0.82瓦/平方米，高于以前近似方法獲得值的200倍左右。該研究成果已發(fā)表在最新一期的《環(huán)境科學(xué)和技術(shù)》雜志上。

　　無獨(dú)有偶，芬蘭科學(xué)家也在研究如何利用動能、熱能及太陽能為設(shè)備供電方面取得了一些進(jìn)展。研究人員研發(fā)了一種名為KBNNO的鐵電材料，將熱量及壓力轉(zhuǎn)化為電力。芬蘭University of Oulu(盧奧大學(xué))的研究人員則利用鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)從多個(gè)能量源中提取能量，并希望能夠通過研究收集到更多的能量。

　　這種設(shè)備的制造過程并不復(fù)雜，一旦找到了最佳材料，在之后的幾年就有可能將這一技術(shù)投入商用。如果這種設(shè)想得以實(shí)現(xiàn)，我們可能不必再將移動設(shè)備插入插座上充電，而是從自然能量中獲得源源不斷的電力，實(shí)現(xiàn)真正的能源清潔。

　　通過以上成果可以作樂觀的預(yù)測，未來在電池領(lǐng)域?qū)霈F(xiàn)更多的新技術(shù)，它們可以提升電池的利用率、續(xù)航能力等要素。在電池技術(shù)乃至任何一種技術(shù)的發(fā)展道路上，既需要穩(wěn)妥成熟的前行，也需要大膽前衛(wèi)的創(chuàng)新，二者結(jié)合才可能更好地推動移動時(shí)代的進(jìn)一步發(fā)展。