束婷婷

摘要：描述了一般电池的基本结构以及新型化学电池的性能指标，从寻找高效电极材料、电解质添加剂、改进电池结构等角度，分析了新型化学电池开发的基本思路，结合各类新型电池的特点及用途，预测了21世纪电池的发展趋势。

关键词：新型化学电池；高效电池；电池结构优化；开发与应用

文章编号：1005–6629（2017）6–0093–04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

化学电源的雏形源于18世纪末期伏打的原电池装置，其原理是还原性强的负极向氧化性强的正极输送电子构成外电路，跟电解质溶液中离子定向运动形成的内电路一起构成闭合环路，从而输出电能。根据这一原理，到目前为止，已经设计生产出了种类繁多的化学电源，如锌锰电池、锌银电池、锂电池、铅蓄电池、燃料电池等[1]。

然而，随着手机、平板电脑、电动车以及各类智能电动工具的诞生，人们对电池的蓄电能力、续航能力，容积大小等性能的要求越来越高，而现有电池的改进只是在表面上修修补补，没有突破性的技术攻关和性能上的升级换代，研究和开发新型电池迫在眉睫。但是在开发新型电池的过程中，存在一系列问题需要考虑与解决，例如：如何寻找合适的高效电极材料及电解质添加剂、从哪些方面优化电池结构等等。

1 新型电池的性能指标

能量密度是新型电池的重要指标。生活中常见的锌锰电池可支持长时间使用、放电量大，因此适用于电话机、电动玩具、计算器等常用电器。但锌锰电池却无法使得一辆电动汽车单次行驶路程达到500km，原因在于实用电动汽车所需电池的能量密度*必须达到300Wh/kg以上，锌锰电池无法达到如此高的能量密度。……