小电池,大救星

2019年锂离子电池的发明者荣获诺贝尔化学奖 , 没有化石燃料的世界可能还不错 。 充电电池1991年首次在便携式摄像机中亮相 , 在当时是革命性的 , 但真正的游戏规则改变者是轻量级、内置强大的可充电电池 , 很快锂离子电池就出现了 , 在电动牙刷、智能手机、汽车上 , 这些不起眼的电池已经悄悄地 , 数十年来为我们的移动生活提供动力 , 现在被誉为气候英雄 。
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1881年 , 第一辆电动汽车问世 , 法国工程师G.Trouve装配了以铅酸电池为动力的电动汽车 , 成为世界上第一辆以可充电电池为动力的电动汽车 。 但后来电动汽车没落了 , 作为大众的选择 , 燃油内燃机成了汽车的动力来源 。 现在大力推动使用电力驱动 , 让电池为世界脱碳 , 回归时尚 。
车辆所产生的碳排放量 , 约占全球碳排放总量的四分之一 。 如果电力来自风能和太阳能等低碳能源 , 然后向电动汽车供电 , 通过锂离子电池 , 将阻止数十亿吨二氧化碳进入大气层 。 今天世界道路上的电动汽车大约有1000万辆 , 本世纪末这个数字将至少是1.45亿辆 。
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我们需要很多电池 , 世界各地的制造商都在建造巨型电池制造厂 , 超级电池工厂可以帮助电池技术更快更好的进步 。 亿万富翁伊隆马斯克有句名言 , 如果世界上有100个超级工厂 , 从我们的家到交通的一切 , 包括企业都可以在太阳能上运行 。 我们将需要等待看看是否会发生这种情况 。
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毫无疑问 , 电池是低碳未来的核心 , 锂离子电池可以储存清洁能源 , 来之太阳的能量、风的能量 , 而且还有可与化石燃料相媲美的可靠性 。 锂离子电池已经为国际空间站的能量来源 。
印度比哈尔邦的一个村庄 , 在2014年第一次用上电 , 这都多亏了这项技术的使用 , 连接到太阳能电池板 , 将电能储存在锂离子电池里 , 使他们获得了清洁廉价的能源 。 在布鲁克林纽约的一个街区 , 已经建立了锂离子电池太阳能网络 , 微电网收集商店太阳能板获得的太阳能量 , 将它储存在锂离子电池里 , 通过面板转换器和智能电表分配清洁能源 。
未来我们都会形成这样的能量使用模式 , 太阳能将其存储在扁平电源中 , 它们会被安装在我们家的墙上 。 但清洁能源的使用量非常大 , 这种规模将需要很多新的基础设施 , 我们的充电点 , 需要为所有数以百万计的新型设备 , 包括电动汽车在内的各种大 , 小用电设备 , 提供不间断的电能 。
提取锂需要大量的地下水 , 要将它们泵到地面 , 把剩下的盐水挤出来 。 蒸发过程会导致水短缺 , 并会留下有毒废物 。 钴是另一个挑战 , 传统的锂离子电池技术对这种金属依赖程度非常高 , 已经达到了70%的比例 。 世界钴矿主要供应是刚果共和国 , 但在刚果民主共和国采矿是危险的 。 尽管有高价购买钴矿石 , 但这个国家依然是世界上最贫穷的国家之一 。
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单个锂离子电池不会永远使用下去 , 它到了使用周期末期 , 要被替换掉 。 废旧锂离子电池只有5%的会被回收 , 其它的最终进入垃圾填埋场 。 问题是如果它们是损坏的 , 即使在地下也会引起火灾 。
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