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2019年化學領域十大新興技術,固態(tài)電池在列

2019-10-07



2019年是化學領域非常特殊的一年。2019年是兩個重要的紀念日:國際純粹與應用化學聯(lián)盟(IUPAC)成立100周年,以及迪米特里·門捷列夫首次發(fā)表元素周期表150周年。IUPAC是一個全球性的組織,在眾多的組織中,它為化學研究、教育和貿(mào)易建立了一種共同的語言。在成立100周年紀念日上,IUPAC首次公布了化學領域十大新興技術名單:納米農(nóng)藥、對映選擇性有機催化、固態(tài)電池、流動化學、反應擠出、用于集水的MOFs和多孔材料、選擇性酶的定向進化、從塑料到單體、自由基聚合反應的可逆失活和3D生物打印。

19 世紀已經(jīng)設想了固態(tài)電池世紀由先驅(qū)化學家邁克爾法拉第。然而,他們的發(fā)展直到*近才成為現(xiàn)實。現(xiàn)在,來自博世,戴森,豐田和英特爾等多個行業(yè)的重要行業(yè)正在投資數(shù)十億美元。現(xiàn)在無處不在的鋰離子電池的共同發(fā)明者John Goodenough*近公布了一種使用玻璃作為電解質(zhì)的電池,證明固態(tài)電池比以往更接近市場。與為我們的智能手機,平板電腦和筆記本電腦供電的鋰離子電池相比,固態(tài)電池更輕,允許更高的能量存儲,并且在高溫下表現(xiàn)良好。此外,與鋰離子技術中使用的電解質(zhì)不同,固態(tài)電解質(zhì)不易燃,可能避免自發(fā)火災和爆炸,就像幾年前三星Galaxy Note 7推出的火焰一樣。然而,新技術仍然非常昂貴。

  對于許多其他應用,聚合物可能是*好和*經(jīng)濟的解決方案。法國運輸公司Bolloré已經(jīng)在制造和商業(yè)化基于聚合物的固態(tài)電池,它們主要用于網(wǎng)絡連接傳感器。

  根據(jù)聚合物專家Tanja Junkers的說法,“電荷輸送聚合物確實令人著迷 - 我們剛剛看到了未來可能發(fā)生的事情的開始。”仍有許多研究要做,特別是因為固態(tài)電池組件如此緊密地結合在一起,以至于理解每個組件的行為都非常復雜。

  學術界和工業(yè)研究人員正在密切合作,開發(fā)出更好的非破壞性操作技術 - 電子顯微鏡和核磁共振 - 以了解固態(tài)電池的性能。對于大多數(shù)用途,該技術仍需要幾年的開發(fā)。



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