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科学家研发出新型锂电池,未来电动车十分钟完成充电

根据最新研究,新的电池技术可使电动汽车充电短短10分钟就能行驶200英里( 1英里约合1.6千米)以上。

锂离子电池的出现具有重大意义,因为小小块锂离子电池就能够储存大量能量并且反复充电。本月早些时候,三名科学家因其在锂离子电池研发领域作出的贡献而荣获诺贝尔化学奖。不过,锂离子电池也给司机带来后顾之忧,他们担心车子在半路上耗光了电而可能被迫花费很长时间来充电。

现在,科学人员说,他们正在设法解决这个问题,办法是让电池充电变得更快、更便捷,那样一来,汽车在充电站花费的时间将大大减少,可以更快地重新上路。

美国宾夕法尼亚州立大学教授、研究报告的共同作者王朝阳对本报记者说:“如果快速充电设施在路边随处可见,司机们就不必再担心续航里程,每充一次电行驶200至300英里以后,充电10分钟就能再行驶200至300英里。”


短短几分钟内快速充电需要强电流。然而,在低温条件下,哪怕是在30摄氏度,锂离子电池的这种充电方式也可能会带来问题,因为金属锂会在阳极周围沉积。温度升高到大约60摄氏度,可以上锂离子更快地移动从而避免这个问题,但让电池持续处于高温状态仍会有问题。


王教授说:“在高温下,电池活性材料会与电解液发生反应,形成钝化膜,这会消耗活性锂,引起高电阻。”他说,这种膜的形成是需要时间的,因此,研究团队想出了一个办法,就是让电池处于60摄氏度的时长只要足够充电就行了。

为此,研究团队开发了一种使用薄薄的镍箔制造出内部自热结构的电池。他们将电池加热到60摄氏度,然后冷却至室温,得以在10分钟内充电80%而又避免损坏电池,即使反复以这种方式充电也无碍。特斯拉的Model S目前使用超级充电桩给电力耗尽的电池充电80%需要40分钟。

团队在研究中使用的是容量较小(约为10安培小时)的单芯电池,但他们表示,这项技术可以用来为电动汽车开发电池。“我们可以用同样的(充电)时间给不同大小的电池充电,只要充电电流与电池大小成比例增加,”王教授说,“对于150安培小时的汽车电池,快速充电站必须持续10分钟提供900毫安的电流。”


     他说,现有的快速充电桩已经可以做到这一点。


     王教授表示,前景一派光明。他说:“我们的技术很简单但很出色.....我估计,在用于商用车之前,它还需要两到三年的车载测试和评估。”


     并未参与这项研究的英国剑桥大学教授克莱尔.格雷对这一成果表示欢迎。她说:“值得关注的一点是,这表明加热的积极作用——减少镀锂——超过了在较高温度下产生的降解过程。”但格雷补充说,要走的路还很长,这种方法现在需要扩展到更大的电池组,同时可能会有其他需要考虑的降解机制。不过,她表示:“挑战传统思维、想出创新办法很重要。”





来源:参考消息


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