鉅大LARGE | 點擊量:337次 | 2023年07月11日
電動車實現(xiàn)10分鐘充滿電不再是難題,新設計三明治電池誕生啦
隨著新能源市場的蓬勃發(fā)展,電池行業(yè)正朝著續(xù)航持久、充電更快的方向前進?!靶旭偫锍探箲]”被認為是電動汽車還沒有真正普及的關鍵原因之一。簡而言之,“行駛里程焦慮”就是擔心電動汽車沒有足夠的電量供你行駛,而現(xiàn)在的充電速度(最高可達一小時或者更長時間)并不能真正解決這個問題。近日哈佛大學的科學家們提出了一種實驗性電池新設計,據稱這種電池可以使電動汽車在短短10分鐘內完成充電。
據了解,這種替代結構還能提供比同類電池長得多的壽命,因為它使用了高性能的鋰金屬和固體電解質,在數(shù)千次循環(huán)中保持穩(wěn)定。
電動汽車所使用的電池很像你的智能手機或筆記本電腦中的電池,也就是鋰離子電池,它們的充放電循環(huán)次數(shù)有限,在循環(huán)到一定次數(shù)后就會失去使用價值。而加速這種衰減的因素之一是熱,這就是為什么設備商總是告訴你不要讓個人電子設備中的電池過熱,因為這會縮短它們的整體壽命。
團隊試圖通過構建不同的層來保護其固態(tài)鋰金屬電池不受樹枝狀物的破壞,每個層都有不同程度的穩(wěn)定性。這些層位于作為“面包,兩個電極之間,包括石墨涂層(生菜)、第一電解質層(番茄)、第二電解質層(培根),最后是另一層第一電解質(又是番茄)。
兩種電解質的化學成分略有不同,這使得第一種電解質容易出現(xiàn)樹枝狀滲透,但在鋰的作用下更穩(wěn)定,第二種電解質在鋰的作用下不太穩(wěn)定,但對樹枝狀滲透免疫。通過這種方式,電池并沒有阻止樹枝狀晶體的形成,而是能夠安全地控制和遏制它,突起物被三明治的"培根"層擋住。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
此外,電池能夠通過回填樹枝狀物產生的縫隙來進行自我修復。在測試中,該團隊發(fā)現(xiàn)該電池在10000次循環(huán)后保留了82%的容量,并展示了有朝一日可以讓電動汽車在10至20分鐘內充電的電流密度。
團隊李教授說:“這種概念驗證設計表明,鋰金屬固態(tài)電池可以與商用鋰離子電池競爭。而且我們的多層設計的靈活性和多功能性使它有可能與電池行業(yè)的大規(guī)模生產程序兼容。將其擴大到商業(yè)電池并不容易,仍有一些實際的挑戰(zhàn),但我們相信它們將被克服。”電池快訊,煎蛋