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奔馳或?qū)⒉捎眯滦偷碾姵兀?分鐘充電可達(dá)80%

鉅大LARGE  |  點擊量：960次  |  2020年04月28日  

充電5分鐘通話兩小時或許能解決你手機電池的焦慮，但充電五分鐘開車兩小時肯定無法解決用車焦慮。目前的鋰離子電池技術(shù)難以解決此問題，研究人員把目光放在了新型電池上。IBM研究人員發(fā)文表示，目前他們找到了利用從海水中提取的材料，制造一種不含重金屬的新型電池，有望取代鋰離子電池。


因為動力鋰電池的制造一直非常依賴重金屬，Cd、Ni、Mn、Zn、Hg、pb等重金屬的用量一直居高不下，報廢的動力鋰電池也將帶來極高的重金屬污染風(fēng)險和重金屬處理成本。特別全球動力鋰電池生產(chǎn)廠商對鈷礦的開采，在非洲中部行成了一個規(guī)模龐大的產(chǎn)業(yè)鏈，而這種開采對資源所有國而言是掠奪性的。


為此，IBM選擇在海水當(dāng)中提取動力鋰電池制造的關(guān)鍵元素，而不是繼續(xù)沉迷在重金屬的怪圈當(dāng)中。雖然技術(shù)細(xì)節(jié)并沒有公布，但根據(jù)IBM電池研究實驗室（IBMResearchBatteryLab）的說法，稱新電池使用了三種新材料制成，包括不含鈷和鎳的陰極材料和高閃點液體電解質(zhì)等。IBM表示，這三種成分均可從海水中提取，有效防止開采重金屬時造成的環(huán)境影響和人力成本。但是，IBM并沒有透露具體是哪三種成分。



據(jù)IBM介紹，新電池制造成本更低、充電速度快、不易燃、不含重金屬，比目前的電池技術(shù)更加環(huán)保。在功率密度和能源效率等方面，都優(yōu)于目前的鋰離子電池。這款電池專為電動汽車和通常以電池組為能量源的車輛而設(shè)計。


IBM提到，新電池的突出特點之一是：充電時間快。在充電過程中，通過這種獨特的陰極和電解液組合可以在充電時抑制鋰離子金屬結(jié)晶化的可能性，從而降低可燃性。性能方面，IBM稱這項技術(shù)能讓全新的電池?fù)碛懈蟮墓β拭芏?，至少能達(dá)到10kW/L，能量密度能達(dá)800Wh/L，能量轉(zhuǎn)換效率可超90%，速度也非常驚人，短短5分鐘可充80%。


成本較低：因為不含鈷、鎳和其他重金屬，活性正極材料往往成本較低。更快的充電速度：不到80分鐘即可達(dá)到80％的充電狀態(tài)（SOC），而不會損害特定的放電容量。高功率密度：10000W/L以上，超過目前鋰離子電池技術(shù)所能達(dá)到的水平。


高能量密度：超過800Wh/L，可與目前最先進(jìn)的鋰離子電池相媲美。卓越的能效：超過90%（IBM含義為“電池放電能量與電池充電能量之比”）。出色的能源效率：超過90％（根據(jù)電池放電能量與電池充電能量之比計算）。不易生成鋰枝晶，短路自燃的概率極低


IBM發(fā)現(xiàn)這種新型電池的充放電極限特別高，假如充電機的功率足夠大，供電線路也能承受如此高的負(fù)荷，那么5分鐘充滿80%的電量也是可能的。舉個例子吧，裝載100kWh此類電池的純電動汽車，最快可以5分鐘充80度電，折合成1小時的話就能充上將近1000度電，能把整個小區(qū)都跳閘。


為了從早期的探索性研究轉(zhuǎn)向商業(yè)開發(fā)，IBM團隊已經(jīng)與梅賽德斯-奔馳、電池電解質(zhì)供應(yīng)商CentralGlass、電池制造商Sidus展開合作。研究人員將利用人工智能，進(jìn)一步提高電池性能，并尋找更安全、性能更好的材料。


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