氢镍电池
电池应该首推呼声较高的氢镍电池。氢镍电池起源于二十世纪60年代初，科学家发现，金属氢化物在常温下能大量吸收氢或释放氢。基于这个特性把金属氢化物作为负极材料，开发了氢镍电池，也就是说氢镍电池是镉镍电池的基础上把储氢材料代换了金属镉，人民认为氢镍电池没有了金属镉就变成了清洁电池，也就是绿色电池。
氢镍电池。
它的特性首先是能量密度比较高，它是镉镍电池的的1.5~2倍，比能量可达到95瓦时/千克，比功率可以达到900瓦/千克，电池的电压1.2~1.3之间，与镉镍电池相当。可以方便的代换使用。另外，氢镍电池记忆效应不明显，无毒，不会对环境造成污染，不使用贵金属，可以密封。耐过冲放电的能力强，循环寿命80%深度放电的时候超过1000次。
我国对氢镍电池的研究投入了大量的资金，使它成了自主开发的“863计划”最成功的例子。2003年8月，国家经贸委组织召开了高能动力氢镍电池的鉴定会，电动自行车充电行驶了80千米。
它现在的主要问题是：
价格太高。美国能源部对氢镍电池的规划成本是每千瓦时250美元，目前差距还比较大。与铅酸电池相比，它的行驶里程增加了18%、车重减少了12%、整车的价格增加了45%，因此影响了在电动车上的推广。
组合电池常常有2030节电池串联组成。对于每个单体电池各项性能指标的均匀性要求都比较高，特别是在高速率深放电的情况下，单体电池之间的容量和变压差会更大，因此对均匀性的要求更高。
自放电现象比氢镍电池大。
锂离子电池
锂离子电池是90年代出现的新型电源体系。锂离子是用锂离子化合物作为负极。锂离子电池的特点：锂离子电池的工作电压3.6伏，比镉镍电池和氢镍电池（1.2~1.3伏）高出3倍，体积小，质量轻，重量仅是氢镍电池的1~2倍。无记忆效应、它具有无污染、自放电少、寿命长的特点。因此是二十一世纪的理想能源。
几年来，锂离子电池作为动力电池发展很快。它在比能量、寿命长等方面有突出的优点。大家对锂离子电池是否存在安全隐患很关注。原来锂离子电池发生过几次爆炸事故，那时由于金属锂作为负极造成的。现在的锂离子电池的负极材料采用了嵌入和脱嵌锂离子的电极材料，代替了过去的金属锂电极，基本上解决了以前的问题。
锂离子电池还有一个有利的地方的是，我国政府予以高度重视。我国在“九五”期间，将电动汽车列入了重大的产业化工程项目，在“十五”期间又把它列入了高新技术“863计划”重大专项。燃料电池、氢镍电池、锂离子电池这样一些相关材料的研究和开发，得到了政府的大力支持，“十五”期间将实现混合动力电动汽车批量生产和产业化，对推动电动汽车的发展，建设我国动力电池与相关材料的产业化十分有利。最近，国家发改委又决定支持我国锂离子动力电池的产业化示范基地建设，会进一步推动我国锂离子动力电池的发展。
据北京奥运会的计划，到2008年北京至少要发展1000辆电动汽车。一辆电动公共汽车至少要100安时电池400多块，总容量达到4万多安时，仅这一项动力电池的需要就可能达到4000多万安时，只这一项的产值就达到4亿多人民币。电动汽车、电动摩托车、电动高尔夫车，公共场所的电动载人载货车等，对于锂离子电池的需求数量是非常巨大的。比较起来它的性能是非常突出，作为电动汽车的电池，如果一吨重的汽车，负荷32前面/小时，铅酸电池可以形式80千米，镉镍电池可以行驶150千米，锂离子电池就可以行驶320千米，因此，从各种情况来看，锂离子电池是具有非常大的发展潜力。它的不足的一面是价格高，安全性的问题正在逐步得到解决。
锌空气电池
锌空气电池是当前电池领域的最有希望的科技产品，被称为面向二十一世纪的绿色能源。锌空气电池的特性：首先具有高比能量，理论体能量是1350瓦时/KG，实际上已经达到了220~300瓦时/KG，这是目前已经运用的最高的能量。第二，工作电压平稳。第三，清洁、安全、可靠。第四，荷电量大。该电池是铅酸电池的五倍。在电动摩托车上试验，锌空气电池一次充电可以行驶300千米。锌空气电池的充电，主要是锌电极。现在锌电极主要采取两种办法，一种是机械更换式，把锌电芯取出来重新换上锌电极，这个过程大约是10分钟。另一种是可弃式。它的特点是，反应物储存在电池外，因为锌空气电池在同样的情况下，能储存更多的反应材料，与普通的电池相比，它的能量就会高出很多，成本更低。以手机电池为例，以氢镍电池相比和锂离子电池相比，锌空气电池通话的时间可以增加5~10倍，待机时间可以在45天以上。锌空气电池的重量比锂离子电池还要轻，成本还要低。
目前锌空气电池存在的问题：
第一， 锌电极直接氧化。因为，空气电极直接暴露于空气。空气里边的氧就溶于电解液，穿透到锌电极，就使得锌电极直接被氧化、钝化，活性降低。
第二， 锌电极在碱性溶液里，溶解腐蚀，产生锌晶造成短路。
第三， 空气电极催化活性偏低。采用铂等催化物价格太贵，换成了碳黑、石墨和二氧化锰的混合物，虽然成本降低了但活性也随之降低，电解液容易碳酸化，电池的寿命也降低了。
燃料电池
燃料电池它是一种燃料和氧化剂化学能高效转换为电能的发电装置，它与常规的电源不同，它的燃料、氧化剂不是存在电池里，而是储存在电池外的储罐里。当电池发电的时候，要连续不断地向电池内输送燃料和氧化剂，排出反应产物，产生电能。以氢氧燃料电池为例，一个电极通进氢气，一个电极通进氧气，它们在电池里化合，产生水，然后放出电能来。国外的情况开发的比较早。
我国早在50年代在航天事业的推动下，就掀起了研究燃料电池的热潮。90年代，我国又掀起了第二次的研究热潮，中国科学院大连化学物理所，采用美国杜邦公司Nafion117膜组装的140平方厘米的单电池，工作电流密度已经达到500~600毫安/平方厘米，工作电压达到0.7~0.65伏，输出比功率是0.35瓦/平方厘米，并组装了4对100~200瓦，8对200~300瓦，35倍1000瓦~1500瓦的电池组。经过几十次的启动循环、千小时的运行，性能稳定，到2008年奥运会的时候，北京电动汽车可能使用。
燃料电池存在的问题：
主要是价格问题。10年前一辆燃料电池的汽车为2亿美元，现在还要20万美元。从发展趋势来看，10年以后有可能降到普通汽车差不多的价格。
使用方便和安全性的问题。纯氢燃料电池电动车还面临着根本的制约因素，缺乏氢气植被和罐充的基础设施。这里还有很多待攻关的课题。
车载燃料的问题。以甲醇和汽车等烯烃转化为氢的车载燃料在车上解决重整器的问题。技术上可行，但还有大量工作要做。
燃料电池的辅助系统比较复杂。燃料系统常常由于辅助系统的设备出现而产生故障。从这样一个情况来看，上个世纪末本世纪初是燃料电池在技术和成本上，从特殊应用到商品化取得突破的重要的时期。科委、中科院以将燃料电池技术列为“九五”院级重大支持项目和 “十五”支持项目。我国的燃料电池研究在世界中处于比较先进地位。 |
您所在的位置： 
