氟離子電池比鋰離子電池能量密度高10倍，再也不用擔(dān)心充電問題？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-09 10:24
點(diǎn)擊量：次
先說一下個(gè)人的觀點(diǎn)：氟離子電池具有眾多的優(yōu)勢(shì)，從理論重量比或者是能量比，都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鋰離子電池，但是氟離子電池目前還處在研究的初期階段，并不能進(jìn)行實(shí)際的應(yīng)用。 再來談一下什么是氟離子電池。在元素周期表中，F(xiàn)元素是電負(fù)性最高的元素。因此，F(xiàn)原子如果得到電子成為F-，就會(huì)變得十分的穩(wěn)定，因此F-非常適合作為電池中的“搬運(yùn)工”。
氟離子電池主要有兩種結(jié)構(gòu)，一種采用固態(tài)電解質(zhì)的全固態(tài)結(jié)構(gòu)。這種電池需要在高溫下進(jìn)行工作，另一種采用液態(tài)電解液，這種電池可以在常溫下進(jìn)行工作。 如果采用固態(tài)電解質(zhì)的氟離子電池，它需要在高達(dá)170度的溫度下工作，如此高的溫度也導(dǎo)致了氟離子電池的循環(huán)穩(wěn)定性變差，容量衰減過快。
如果采用液態(tài)電解質(zhì)的氟離子電池。他雖然能夠在常溫下工作，但是它會(huì)導(dǎo)致負(fù)極鈍化，無法進(jìn)行充放電循環(huán)。那豈不是等于一次性的東西了？ 無法充放電的電池，性能再好，對(duì)電動(dòng)汽車而言，沒有意義，而且氟離子電池也不是“白菜價(jià)格”，成本也決定了它不會(huì)作為一次性的東西供我們奢侈使用。
氟離子電池在理論上具有遠(yuǎn)高于鋰離子電池的重量能量密度和體積能量密度。
但是在實(shí)際上由于種種因素的限制，使得氟離子電池很難達(dá)到其理論上的高度。
這就像人們形容的“理論上的巨人，行動(dòng)上的侏儒。”氟離子電池看起來非常的美好，但卻無法推廣實(shí)際應(yīng)用。如果想以后普及使用，還需要攻克很多的難題。 雖然鋰離子電池的能量密度沒有氟離子電池高。但是鋰離子電池可以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，可以解決人們的電池需求。所以鋰離子電池是人們現(xiàn)在最合適的選擇。
采用鋰離子替代鉛酸蓄電池
與前10艘“蒼龍”級(jí)潛艇相比，“凰龍”號(hào)最大不同之處是采用鋰離子電池替代了鉛酸蓄電池，同時(shí)也成為世界上第一艘采用該電池的潛艇。根據(jù)公開信息，鋰離子電池的能量密度比鉛酸電池高數(shù)倍，同體積的鋰離子電池蓄電量比鉛酸多3倍以上。在同等體積上，既減輕重量又增加了潛艇的電能，這種特點(diǎn)使之特別適合在潛艇上使用，有利于增加潛艇的總能量。
動(dòng)力電池是常規(guī)潛艇水下的動(dòng)力來源，性能的好壞直接影響潛艇的戰(zhàn)斗力。分析指出，“凰龍”號(hào)潛艇換裝能量密度更高的鋰離子電池，水下續(xù)航力和安靜性將進(jìn)一步提高，綜合作戰(zhàn)能力更強(qiáng)。
“凰龍”號(hào)潛艇還擔(dān)負(fù)著為日本下一代潛艇鋰離子電池試驗(yàn)探索的任務(wù)。日本將下一代潛艇稱為“次世代潛艇”，于2017年編列預(yù)算建造，計(jì)劃在2021年下水，該潛艇也將使用鋰離子電池。
“蒼龍”級(jí)潛艇是日本二戰(zhàn)后建造的排水量最大的潛艇，水下排水量達(dá)到約4200噸，在動(dòng)力方面，“蒼龍”級(jí)潛艇采用了斯特林AIP發(fā)動(dòng)機(jī)，可以在水下航行兩周之久，水上最大航速13節(jié)，潛航速度為20節(jié)，水下續(xù)航時(shí)間比未裝備AIP系統(tǒng)的常規(guī)潛艇高約5倍，具有很強(qiáng)的隱蔽性。
在武器方面“蒼龍”級(jí)的配置堪稱“豪華”，配備了先進(jìn)的綜合聲吶系統(tǒng)、指揮控制系統(tǒng)和艇載武器。潛艇配備了6個(gè)533毫米魚雷發(fā)射管，不僅可以發(fā)射日本研制的89式重型魚雷，也可以發(fā)射美國研制的“魚叉”潛射反艦導(dǎo)彈，總共可以攜帶20枚魚雷或?qū)?。此外，該潛艇也擁有水雷部署能力，可以阻止敵人進(jìn)入特定海域。
據(jù)悉，日本第一艘“蒼龍”級(jí)潛艇自2007年下水以來，至今保持著每年一艘的建造下水速度，該級(jí)潛艇總計(jì)劃建造12艘，分別由川崎重工和三菱重工建造。去年11月6日，日本川崎重工為日本海上自衛(wèi)隊(duì)建造的第十艘“蒼龍”級(jí)潛艇舉行了下水儀式。來自日本防衛(wèi)省等部門的360名相關(guān)人士參加了在日本兵庫縣神戶市舉行的下水儀式，日本防衛(wèi)大臣政務(wù)官福田達(dá)夫現(xiàn)場宣讀了防衛(wèi)大臣小野寺五典將該艇命名為“翔龍”號(hào)的命名書。預(yù)計(jì)，“翔龍”號(hào)潛艇將在2019年3月交付日本海上自衛(wèi)隊(duì)。
潛艇擴(kuò)軍計(jì)劃即將完成
經(jīng)過幾十年的建設(shè)，日本海上自衛(wèi)隊(duì)已經(jīng)擁有一支不可小覷的水下力量。根據(jù)最新的資料，日本海上自衛(wèi)隊(duì)目前擁有20艘潛艇，其中包括9艘“蒼龍”級(jí)和11艘“親潮”級(jí)。根據(jù)“蒼龍”級(jí)潛艇建造計(jì)劃，2019年起還會(huì)有5艘該級(jí)潛艇加入現(xiàn)役。
日本防衛(wèi)省在2010年修改防衛(wèi)計(jì)劃大綱時(shí)特別提出，要求將海上自衛(wèi)隊(duì)的16艘潛艇常規(guī)體制增至22艘。而為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，防衛(wèi)省一邊推進(jìn)“蒼龍”新型潛艇的建造，一邊延遲現(xiàn)有“親潮”級(jí)潛艇的退役時(shí)間，將原先慣例服役18年退役時(shí)間延至24年。“凰龍”號(hào)預(yù)計(jì)在2020年服役，屆時(shí)日本將達(dá)到22艘的規(guī)模。
美國《國家利益》雜志此前刊文認(rèn)為，日本海上自衛(wèi)隊(duì)是亞洲最強(qiáng)的海上力量。日本正在建立一支數(shù)量達(dá)到22艘的潛艇部隊(duì)，希望借此抗衡實(shí)力不斷提升的中國海軍。
隨著日本潛艇規(guī)模的擴(kuò)大，其介入地區(qū)局勢(shì)的趨勢(shì)也在顯現(xiàn)。日本防衛(wèi)省9月17日表示，日本潛艇于9月13日首次赴南海舉行軍事演習(xí)，演習(xí)結(jié)束后抵達(dá)越南金蘭灣進(jìn)行訪問。根據(jù)日本防衛(wèi)省公布的消息，此次前往南海的潛艇是“親潮”級(jí)“黑潮”號(hào)。潛艇與“加賀”號(hào)“準(zhǔn)航母”為首的3艘水面艦隊(duì)進(jìn)行以反潛為主題的聯(lián)合演習(xí)。
日本海上自衛(wèi)隊(duì)對(duì)于潛艇的行動(dòng)極為保密，除了公布派往夏威夷的長期訓(xùn)練等信息外，很少披露潛艇行動(dòng)的信息。這次公布派遣潛艇到南海的信息的舉動(dòng)非常罕見。
日本防衛(wèi)省秘密向南海派遣海上自衛(wèi)隊(duì)潛艇遭媒體曝光，被認(rèn)為“意在牽制中國”。中國外交部發(fā)言人耿爽9月17日敦促有關(guān)域外國家務(wù)必慎重行事，不要做損害地區(qū)和平穩(wěn)定的事。包括首相安倍晉三在內(nèi)的日本高官先后表態(tài)，極力淡化針對(duì)中國的印象。17日在朝日電視臺(tái)的節(jié)目中，安倍解釋這一訓(xùn)練的目的稱“是謀求提高熟練度”。他強(qiáng)調(diào)訓(xùn)練也在其他海域展開，“并非設(shè)想某個(gè)特定國家”。
