乍一看,鋰——元素週期表中密度最小的固體元素——可能看起來像一種簡單的金屬,其特點是具有有趣的柔軟質地。
然而,它在鋰離子電池中的使用使其成為現代世界的遊戲規則改變者。
鋰對交通等領域產生了明顯的影響,特別是隨著電動車(EV)市場的崛起。但鋰在其他令人驚訝的領域也掀起了波瀾,例如太空探索。
在本期 Euronews 技術講座中,我們訪問了布魯塞爾自由大學電池和創新中心負責人 Maitane Berecibar;茱莉亞‧波利斯卡諾娃 (Julia Poliscanova),布魯塞爾交通與環境部資深總監;和歐洲太空總署 (ESA) 能源儲存部門負責人奧羅爾·卡雷 (Aurore Carré),了解鋰對我們環遊世界和太空旅行的革命性影響。
鋰離子電池如何運作?
鋰離子電池由鋰離子組成,即獲得或失去一個或多個電子的原子。
這些電池是許多定義我們生活的科技設備的核心,例如電話、電腦、電動車和儲能係統。
Berecibar 表示,雖然電池的主要組件可能會根據其應用而有所不同,但鋰離子的存在及其運作背後的基本原理保持不變。
電池有兩個面,陽極和陰極。
前者為負極,後者為正極。當電池充電時,離子會向陽極移動儲存能量,當電池放電時,離子會向陰極移動釋放能量。
這項功能使鋰離子電池成為許多應用的完美選擇,其一大優點是:能量密度。
「使用鋰的主要優點是我們利用這項技術所擁有的能量密度值,這意味著我們可以在更小的空間內獲得更多的能量,」Berecibar 告訴歐洲新聞。
鋰如何改變交通系統
鋰離子電池對移動性產生了重大影響。
Poliscanova 表示,鋰離子電池使電動車變得更加經濟實惠和高效。
她補充說,這些電池賦予電動車更大的能源自主權,佔用的汽車空間更少。
根據國際能源總署收集的數據,2023年所售汽車中近五分之一是電動車,這表明交通方式發生了巨大轉變,這也對環境產生了直接影響。
波利斯卡諾娃說:「如果我們比較生命週期排放量,即歐洲汽油車與電動車的所有生命週期溫室氣體排放量,我們會發現電動車的溫室氣體排放量要少三倍,其中包括採礦業。
鋰在太空探索中的作用
除了改變我們在地球上旅行的方式之外,鋰還改變了我們探索太空的方式。
在這一領域,鋰發揮著舉足輕重的作用,它既是太空船建造中的關鍵材料,也是為儲能係統提供動力的鋰離子電池的重要組成部分。
歐洲太空總署的卡雷告訴歐洲新聞台:“我們使用鋰作為電池組件,因為其組件的能量密度和可靠性,支持了電池系統性能的重大改進。”
在軌道上時,衛星依靠太陽能板發電。然而,他們仍然需要電池來為其陣列的部署提供動力並儲存能量。因此,鋰離子電池需要充電,為峰值功率需求做好準備。
第一個鋰離子電池於 2001 年在 Proba-1 任務中使用,這是一顆技術演示衛星,至今仍在軌道上運行。
卡雷告訴歐洲新聞台:“有趣的是,這種電池仍在太空中使用,遠遠超出了最初設計的持續時間。” 「它最初是為為期兩年的任務而設計的,現在到了 2025 年,它仍在軌道上運行,」她補充道。
但失重對鋰離子電池有何影響呢?
在我們的播客 Euronews Tech Talks 中找到答案。