锂电池与氢燃料电池，哪个更有前途？

1. 锂电池与氢燃料电池，哪个更有前途？

氢燃料电池更有前途，锂电池有污染，而氢燃料电池通过氢和氧的结合产生动能，这是无污染的。锂电池和氢燃料电池各有利弊。细分而言，两者在充电/补充燃料时间、污染水平、续航里程、充电站成本和电池成本方面有各自的优势。例如，氢燃料电池只需几分钟就可以补给燃料，但是锂电池即便使用超充通常也需要一个多小时。例如特斯拉V3超充，虽然它可以有极快的充电速度，但并不代表一般情况。

至于污染程度、续航里程就不用多说了，这是氢燃料电池的优势。锂离子电池一直难以突破续航里程的瓶颈，同时也带来污染。然而，因为锂电池更加成熟，它们的充电站成本和电池成本比氢燃料电池低得多。据研究，一个加氢站的建设成本约等于五个锂电池充电站的建设成本(不包括后期维护)。

让我说这两种类型的电池有很大的前景，但它们未来的发展方向将会不同。锂电池更适合乘用车，而氢燃料电池更适合商用车。在类似的结论中，清华大学的欧阳明高教授(中国科学院院士)在2018氢能产业创新与发展论坛上提到了——:“通过各种实践，锂离子电池系统更适合替代汽油发动机，氢燃料电池系统更适合替代柴油发动机。这就是为什么目前的技术研究集中在燃料电池商用车辆上。”

由于中国是未来最大的新能源市场，大多数汽车公司在未来3-7年(2020-2025年)的计划中都将有氢燃料电池的字样，也基本都是出现在商用车名单上。

2. 磷酸铁锂电池与锰酸锂电池哪个更有发展有发展前途？

　　磷酸铁锂电池更有发展前途
　　锰酸锂主要为尖晶石型锰酸锂 尖晶石型锰酸锂LiMn2O4是Hunter在1981年首先制得的具有三维锂离子通道的正极材料，它作为电极材料具有价格低、电位高、环境友好、安全性能高等优点，是最有希望取代钴酸锂LiCoO2成为新一代锂离子电池的正极材料。
　　锰酸锂电池合成性能好、结构稳定的正极材料锰酸锂是锂离子蓄电池电极材料的关键,锰酸锂是较有前景的锂离子正极材料之一。但其较差的循环性能及电化学稳定性却大大限制了其产业化,掺杂是提高其性能的一种有效方法。掺杂有强M-O键、较强八面体稳定性且离子半径与锰离子相近的金属离子,能显著改善其循环性能。 锰酸锂与钴酸锂,三元等其他正极材料相比最大的优点是价格便宜,最大的缺点是容  锰酸锂量低(只能发挥到100-110,河南思维典型值:105),压实低，导致不太好压.是钴酸锂和三元材料的过渡产品.在动力电池方面 很有可能被三元取代
　　磷酸铁锂电池
　　磷酸铁锂电池是用来做锂离子二次电池的, 现在主要方向是动力电池，相对NI-MH,Ni-Cd电池有很大优势。磷酸铁锂电池充放电效率高，超过99%，而铅酸电池约为80%。
　　超长寿命
　　磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。长寿命铅酸电池的循环寿命在300次左右，最高也就500次  磷酸铁锂电池，而磷酸铁锂动力电池，循环寿命达到2000次以上，标准充电（5小时率）使用，可达到2000次。同质量的铅酸电池是“新半年、旧半年、维护维护又半年”，最多也就1~1.5年时间，而磷酸铁锂电池在同样条件下使用，将达到7~8年。综合考虑，性能价格比将为铅酸电池的4倍以上。
　　使用安全
　　磷酸铁锂完全解决了钴酸锂和锰酸锂的安全隐患问题，钴酸锂和锰酸锂在强烈的碰撞下会产生爆炸对消费者的生命安全构成威胁，而磷酸铁锂以经过严格的安全测试即使在最恶劣的交通事故中也不会产生爆炸。
　　可大电流快速放电
　　可大电流2C快速充放电，在专用充电器下，1.5C充电40分钟内即可使电池充满，起动电流可达2C,而铅酸电池现在无此性能。
　　耐高温
　　磷酸铁锂电热峰值可达350℃—500℃而锰酸锂和钴酸锂只在200℃左右。工作温度范围宽广（-20C--＋75C），有耐高温特性磷酸铁锂电热峰值可达350℃—500℃而锰酸锂和钴酸锂只在200℃左右。
　　大容量
　　具有比普通电池（铅酸等）更大的容量。5AH—50AN（单体）
　　本段无记忆效应
　　可充电池在经常处于充满不放完的条件下工作，容量会迅速低于额定容量值，这种现象叫做记忆效应。像镍氢、镍镉电池存在记忆性，而磷酸铁锂电池无此现象，电池无论处于什么状态，可随充随用，无须先放完再充电。
　　编辑本段体积小、重量轻
　　同等规格容量的磷酸铁锂电池的体积是铅酸电池体积的2/3重量是铅酸电池的1/3。
　　绿色环保
　　该电池不含任何重金属与稀有金属（镍氢电池需稀有金属），无毒（SGS认证通过），无污染，符合欧洲RoHS规定，为绝对的绿色环保电池证。铅酸电池中却存在着大量的铅，在其废弃后若处理不当，仍将对环境够成二次污染，而磷酸铁锂材料无论在生产及使用中，均无污染，因此该电池又列入了“十五”期间的“863”国家高科技发展计划，成为国家重点支持和鼓励发展的项目。随着中国加入WTO，中国电动自行车的出口量将迅速增大，而现在进入欧美的电动自行车已要求配备无污染电池.   磷酸铁锂电池也有其缺点：例如磷酸铁锂正极材料的振实密度较小，等容量的磷酸铁锂电池的体积要大于钴酸锂等锂离子电池，因此在微型电池方面不具有优势。
　　编辑本段电池性能
　　锂离子动力电池的性能主要取决于正负极材料，磷酸铁锂作为锂电池材料是近几年才出现的事，国内开发出大容量磷酸铁锂电池是2005年7月。其安全性能与循环寿命是其它材料所无法相比的，这些也正是动力电池最重要的技术指标。1C充放循环寿命达2000次。单节电池过充电压30V不燃烧，穿刺不爆炸。磷酸铁锂正极材料做出大容量锂离子电池更易串联使用。以满足电动车频繁充放电的需要。具有无毒、无污染、安全性能好、原材料来源广泛、价格便宜，寿命长等优点，是新一代锂离子电池的理想正极材料

3. 化学电池应用前景

锂离子电池可分为液态锂离子电池与聚合物锂离子电池
锂离子电池使用的电解液一般由有机溶剂和溶解于其中的锂盐组成，目前使用的有机溶剂主要是碳酸酯类化合物(分为PC基和EC基两大类)。
锂离子电池可分为液态锂离子电池与聚合物锂离子电池，聚合物锂离子电池由液态锂离子电池发展而来，聚合物电解质除有机溶剂与锂盐外，还包含纯固态/凝胶型聚合物。



两类电池应用领域不断拓展
液态锂离子电池广泛应用于3C电子产品、电动汽车、工业市场等领域，凭借性价比优势，在便携式电脑、摄录相机、规模储能等市场得到应用。随着液态锂离子电池性能的提升，其应用领域也在不断拓展，如电动工具，电动玩具，电话及家用电器等。
聚合物锂电池具有薄形化特征，从而可以配合产品需求。聚合物锂离子电池主要应用于手机、蓝牙耳机、笔记本电脑等。随着其技术的不断成熟，价格不断下降，聚合物锂离子电池的潜在应用领域包括电动汽车、小型电台及对讲机、电动自行车、军事领域等。
根据高工锂电数据，聚合物锂电池在动力汽车领域的渗透率较低，2020年，液态锂电池(圆柱与方形电池)在动力汽车领域出货量占比达90.5%。在动力汽车应用领域方面，聚合物锂电池正处于商业化进程中。



聚合物锂离子电池渗透率有望进一步提升
目前，聚合物锂离子电池大部分处于实验室中试阶段，其成本相较于液态电池仍不具备可比性，但伴随着技术突破以及规模化生产的实现，其成本有望迅速降低。以PEO或类PEO为基膜的聚合物固体电解质有望加速推进商业化进程，从而带动聚合物锂离子电池渗透率的提升。
——更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国锂电池行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》。

4. 锂电池与氢燃料电池，你感觉哪个更有前途？

氢气在地球上不过是一种储能形式，和锂电池储不一样的。制备氢气需要能量转化，制备汽油只需要提纯。所以发展氢燃料电池的关键还是氢气的来源是否可持续。比如利用太阳能风能等电力制氢。从这一点来说其实和锂电池没有本质区别。

一、氢能源是国外主推的技术路线，（锂）电池是我国主推的技术路线。其核心根源PK，其实是国策不同导致的。
国外情况决定了只能走氢路线：日本电能稀缺（被迫走核电），走电池国家消耗不起，海水到时有的是，靠海洋加太阳能（潮汐能，太阳能）电解水是比较合乎理性的路线。
我国情况不一样，我国西北电能储备不缺，所以走电池路线，产业链上游有宁德这种电池技术厂家，下游有比亚迪这种车厂，并且还利用了特斯拉这个鲶鱼拉动，把美国拉到这个阵营里来了，同时整合了整条供应链。这样需求也有了，然后又有补贴扶持，很快就会形成规模。而一旦形成批量效应，成本就会大幅下降，然后更刺激技术发展，到此这已经不是技术优劣能左右的趋势了，所以看到补贴也取消了，电动车依然活的很好。

二、同时电能需求也起来了。
前期看到很多政策都在补贴光伏，这种补贴情况下西北很多光伏电厂都陆续起来了，又促进了规模效应，成本马上就下来了，现在开始搞按需阶梯电价，目的是进一步促进发电行业扩产。这一推一拉，发电储电用电，整个电能产业就慢慢进入正向循环了。

这一切的一切，最终目的都是为了摆脱石油的依赖，这才是我国的最大的策略。站在长时间，高处，才能理解这些政策和决策的目的，不然容易雾里看花，走入短视的死路里去。

5. 你觉得氢燃料电池和氢内燃，谁最好？在未来发挥优势

要注意一个问题，那就是燃料电池的能量转换特点是将化学能直接转化为电能（未经过理想卡洛循环），理想的转化效率可达100%。而氢内燃始终还是依靠了化学能向热能的转换。所以说，燃料电池在能量转换上是占有很大的优势的。至于实际开发应用中的问题就不是现在的科学技术下能详细阐述的了。
从发展的角度来说，人们总是会追求高效，所以最终还是燃料电池要占优势的！

6. 化学电池的新型化学电池

 这种电池用30%-50%KOH为电解液，在100°C以下工作。燃料是氢气，氧化剂是氧气。其电池图示为 （―）C|H2|KOH|O2|C(+)电池反应为 ：负极正极总反应碱性氢氧燃料电池早已于本世纪60年代就应用于美国载人宇宙飞船上，也曾用于叉车、牵引车等，但其作为民用产品的前景还评价不一。否定者认为电池所用的电解质KOH很容易与来自燃料气或空气中的CO2反应，生成导电性能较差的碳酸盐。另外，虽然燃料电池所需的贵金属催化剂载量较低，但实际寿命有限。肯定者则认为该燃料电池的材料较便宜，若使用天然气作燃料时，它比唯一已经商业化的磷酸型燃料电池的成本还要低。 它采用磷酸为电解质，利用廉价的炭材料为骨架。它除以氢气为燃料外，现在还有可能直接利用甲醇、天然气、城市煤气等低廉燃料，与碱性氢氧燃料电池相比，最大的优点是它不需要CO2处理设备。磷酸型燃料电池已成为发展最快的，也是目前最成熟的燃料电池，它代表了燃料电池的主要发展方向。目前世界上最大容量的燃料电池发电厂是东京电能公司经营的11MW美日合作磷酸型燃料电池发电厂，该发电厂自1991年建成以来运行良好。近年来投入运行的100多个燃料电池发电系统中，90%是磷酸型的。市场上供应的磷酸型发电系统类型主要有日本富士电机公司的50KW或100KW和美国国际燃料电池公司提供的200KW。富士电机已提供了70多座电站，现场寿命超过10万小时。磷酸型燃料电池目前有待解决的问题是：如何防止催化剂结块而导致表面积收缩和催化剂活性的降低，以及如何进一步降低设备费用。

7. 锂电池与氢燃料电池哪个更有前途？

肯定是氢燃料电池更有前途了，锂电池是有污染的，而氢燃料电池就是靠着氢与氧结合产生动能，这种是没有污染的，虽然现在氢燃料电池的发展还未成型，价格也比较昂贵，但是未来一定会大力发展这种氢燃料电池。

8. 常用的化学电池的种类,名称,形状,电极,电解质,电压……

化学电池化学电池  将化学能直接转变为电能的装置.主要部分是电解质溶液、浸在溶液中的正、负电极和连接电极的导线.依据能否充 电复原,分为原电池和蓄电池两种
    化学电池的种类
    化学电池按工作性质可分为：一次电池（原电池）；二次电池（可充电电池）;铅酸蓄电池.其中：一次电池可分为：糊式锌锰电池、纸板锌锰电池、碱性锌锰电池、扣式锌银电池、扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、锌空气电池、一次锂锰电池等.二次电池可分为：镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、二次碱性锌锰电池等.铅酸蓄电池可分为：开口式铅酸蓄电池、全密闭铅酸蓄电池.
    1.锌-锰干电池 
    锌-锰电池又称勒兰社（Leclanche）电池,是法国科学家勒兰社（Leclanche）于1868年发明的由锌（Zn）作负极,二氧化锰（MnO2）为正极,电解质溶液采用中性氯化铵（NH4Cl）、氧化锌（ZnCl2）的水溶液,面淀粉或浆层纸作隔离层制成的电池称锌锰电池,由于其电解质溶液通常制成凝胶状或被吸附在其它载体上而呈现不流动状态,故又称锌锰干电池.按使用隔离层区分为糊式和板式电池两种,板式又按电解质液不同分铵型和锌型电池纸板电池两种.
    干电池用锌制筒形外壳作负极,位于中央的顶盖上有铜帽的石墨棒作正极,在石墨棒的周围由内向外依次是A：二氧化锰粉末（黑色）------用于吸收在正极上生成的氢气（以防止产生极化现象）；B：用饱和了氯化铵和氯化锌的淀粉糊作为电解质溶液.
    电极反应式为：负极（锌筒）：Zn – 2e === Zn2+ 
    正极（石墨）：2NH4+ + 2e === 2NH3 ↑+ H2↑ 
    H2 + 2MnO2 === Mn2O3 + H2O 
    总反应：Zn + 2NH4+ + 2MnO2 === Zn2+ + 2NH3 + Mn2O3 + H2O 
    干电池的电压大约为1.5V,不能充电再生.
    2.碱性锌锰电池
    20世纪中期在锌锰电池基础上发展起来的,是锌锰电池的改进型.电池使用氢氧化钾（KOH）或氢氧化钠（NaOH）的水溶液做电解质液,采用了与锌锰电池相反的负极结构,负极在内为膏状胶体,用铜钉做集流体,正极在外,活性物质和导电材料压成环状与电池外壳连接,正、负极用专用隔膜隔开制成的电池.
    3.铅酸蓄电池
    1859年法国普兰特（Plante）发现,由正极板、负极板、电解液、隔板、容器（电池槽）等5个基本部分组成.用二氧化铅作正极活性物质,铅作负极活性物质,硫酸作电解液,微孔橡胶、烧结式聚氯乙烯、玻璃纤维、聚丙烯等作隔板制成的电池.
    铅蓄电池可放电也可以充电,一般用硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳（防止酸液的泄漏）；设有多层电极板,其中正极板上有一层棕褐色的二氧化铅,负极是海绵状的金属铅,正负电极之间用微孔橡胶或微孔塑料板隔开（以防止电极之间发生短路）；两极均浸入到硫酸溶液中.放电时为原电池,其电极反应为:
    负极：Pb + SO42－－ 2e === PbSO4
    正极：PbO2 + 4H+ + SO42－ + 2e === PbSO4 + 2H2O
    总反应式为：Pb + PbO2 + 2H2SO4  2Ag + ZnO
    电池的电压一般为1.59V,使用寿命较长.
    5.镉镍电池和金属氢化物电池
    二者均采用氧化镍或氢氧化镍作正极,以氢氧化钾或氢氧化钠的水溶液作电解质溶液,金属镉或金属氢化物作负极.金属氢化物电池为20世纪80年代末,利用吸氢合金和释放氢反应的电化学可逆性发明制成,是小型二次电池主导产品.
    6.锂电池
    指以金属锂或锂的化合物作活性物质的电池通称锂电池,分为一次锂电池和二次锂电池.
    7.锂离子电池
    指能使锂离子嵌入和脱嵌的碳材料代替纯锂作负极,锂的化合物作正极,混合电解液作电解质液制成的电池. 
    8.氢氧燃料电池
    这是一种高效、低污染的新型电池,主要用于航天领域.其电极材料一般为活化电极,具有很强的催化活性,如铂电极、活性碳电极等.电解质溶液一般为40%的KOH溶液.电极反应式如下：
    负极：2H2 + 4OH－ －4e=== 4H2O
    正极：O2 + 2H2O + 4e=== 4OH－
    总反应式：2H2 + O2 === 2H2O 
    9.熔融盐燃料电池
    这是一种具有极高发电效率的大功率化学电池,在加拿大等少数发达国家己接近民用工业化水平.按其所用燃料或熔融盐的不同,有多个不同的品种,如天然气、CO、---熔融碳酸盐型、熔融磷酸盐型等等,一般要在一定的高温下（确保盐处于熔化状态）才能工作.
    下面以CO---Li2CO3 + Na2CO3---空气与CO2型电池为例加以说明：
    负极反应式：2CO + 2CO32－－4e === 4CO2
    正极反应式：O2 + 2CO2 + 4e=== 2CO32－
    总反应式为：2CO + O2 === 2CO2 
    该电池的工作温度一般为6500C
    10.海水电池
    1991年,我国科学家首创以铝---空气---海水为材料组成的新型电池,用作航海标志灯.该电池以取之不尽的海水为电解质,靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流.其电极反应式如下：
    负极：4Al – 12e === 4Al3+
    正极：3O2 + 6H2O + 12e === 12OH－
    总反应式为：4Al + 3O2 + 6H2O === 4Al(OH)3
    这种电池的能量比普通干电池高20---50倍!
    新型化学电池
    （1碱性氢氧燃料电池
    这种电池用30%-50%KOH为电解液,在100°C以下工作.燃料是氢气,氧化剂是氧气.其电池图示为 （―）C|H2|KOH|O2|C(+)
    电池反应为 负极 2H2 + 4OH―4e=4H2O 正极 O2 + 2H2O + 4e=4OH
    总反应 2H2 + O2=2H2O
    碱性氢氧燃料电池早已于本世纪60年代就应用于美国载人宇宙飞船上,也曾用于叉车、牵引车等,但其作为民用产品的前景还评价不一.否定者认为电池所用的电解质KOH很容易与来自燃料气或空气中的CO2反应,生成导电性能较差的碳酸盐.另外,虽然燃料电池所需的贵金属催化剂载量较低,但实际寿命有限.肯定者则认为该燃料电池的材料较便宜,若使用天然气作燃料时,它比唯一已经商业化的磷酸型燃料电池的成本还要低.
    （2） 磷酸型燃料电池
    它采用磷酸为电解质,利用廉价的炭材料为骨架.它除以氢气为燃料外,现在还有可能直接利用甲醇、天然气、城市煤气等低廉燃料,与碱性氢氧燃料电池相比,最大的优点是它不需要CO2处理设备.磷酸型燃料电池已成为发展最快的,也是目前最成熟的燃料电池,它代表了燃料电池的主要发展方向.目前世界上最大容量的燃料电池发电厂是东京电能公司经营的11MW美日合作磷酸型燃料电池发电厂,该发电厂自1991年建成以来运行良好.近年来投入运行的100多个燃料电池发电系统中,90%是磷酸型的.市场上供应的磷酸型发电系统类型主要有日本富士电机公司的50KW或100KW和美国国际燃料电池公司提供的200KW.
    富士电机已提供了70多座电站,现场寿命超过10万小时.
    磷酸型燃料电池目前有待解决的问题是：如何防止催化剂结块而导致表面积收缩和催化剂活性的降低,以及如何进一步降低设备费用.
    化学电源的重大意义：
    化学能转换为电能的原理的发现和各式各样电池装置的发明,是贮能和供能技术的巨大进步,是化学对人类的一项重大贡献,极大地推进了现代化的进程,改变了人们的生活方式,提高了人们的生活质量