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2019年化学领域十大新兴技术,固态电池在列

2019-10-07



2019年是化学领域非常特殊的一年。2019年是两个重要的纪念日:国际纯粹与应用化学联盟(IUPAC)成立100周年,以及迪米特里·门捷列夫首次发表元素周期表150周年。IUPAC是一个全球性的组织,在众多的组织中,它为化学研究、教育和贸易建立了一种共同的语言。在成立100周年纪念日上,IUPAC首次公布了化学领域十大新兴技术名单:纳米农药、对映选择性有机催化、固态电池、流动化学、反应挤出、用于集水的MOFs和多孔材料、选择性酶的定向进化、从塑料到单体、自由基聚合反应的可逆失活和3D生物打印。

19 世纪已经设想了固态电池世纪由先驱化学家迈克尔法拉第。然而,他们的发展直到*近才成为现实。现在,来自博世,戴森,丰田和英特尔等多个行业的重要行业正在投资数十亿美元。现在无处不在的锂离子电池的共同发明者John Goodenough*近公布了一种使用玻璃作为电解质的电池,证明固态电池比以往更接近市场。与为我们的智能手机,平板电脑和笔记本电脑供电的锂离子电池相比,固态电池更轻,允许更高的能量存储,并且在高温下表现良好。此外,与锂离子技术中使用的电解质不同,固态电解质不易燃,可能避免自发火灾和爆炸,就像几年前三星Galaxy Note 7推出的火焰一样。然而,新技术仍然非常昂贵。

  对于许多其他应用,聚合物可能是*好和*经济的解决方案。法国运输公司Bolloré已经在制造和商业化基于聚合物的固态电池,它们主要用于网络连接传感器。

  根据聚合物专家Tanja Junkers的说法,“电荷输送聚合物确实令人着迷 - 我们刚刚看到了未来可能发生的事情的开始。”仍有许多研究要做,特别是因为固态电池组件如此紧密地结合在一起,以至于理解每个组件的行为都非常复杂。

  学术界和工业研究人员正在密切合作,开发出更好的非破坏性操作技术 - 电子显微镜和核磁共振 - 以了解固态电池的性能。对于大多数用途,该技术仍需要几年的开发。