据研究团队估算,这相当于在每块电池的寿命之内,共计最多可以跑 50 万英里(约 80 万公里)。 (汽车一般跑 60 万公里就报废了) 要知道,虽然电动车势头正猛,但到目前为止,其充电效率仍让众多车主觉得“和理想相距甚远”: 市面上,现有的最先进的机汽车快充也需要 45 至 60 分钟的时间。 所以王朝阳团队的这个新成果,无疑让电动汽车向着真正的“理想快充”前进了一大步! 前几天,相关成果论文已登上了 Nature。 IEEE 综览(IEEE Spectrum)表示,用此技术配合快充桩,将是把动力电池小型化,并解决电池供应、原材料匮乏乏和新能源汽车成本问题的最有效手段之一。 那么这个研究团队是如何让电池充电速度飞升的? 11 分钟,充电 70% 在本研究展开前,王朝阳院士根据先前的成果指出: 电池在一个较高的温度范围内运行得最好,但也不能太热。 所以研究者要做的一件事情就是:把电池的温度控制在准确范围内。不过这也是个难点。 王朝阳说,在早期,他们团队一直通过笨重的 外部 加热、冷却系统来调节电池温度,这些系统反应缓慢,浪费了大量的能源。 而这次,他们主要从 电池的内部 入手,通过电池的内部材料来调节其温度。 他们选择了一种富镍层状氧化物(LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2,简称 NMC811)来作电池的阳极。 这种材料具有高比容量和放电电压,以及成本相对较低的优点,所以成了开发新一代高能全固态锂电池“潜力股”。 但是,NMC811 与固态电解质之间,存在严重的表面电化学、化学和电压不相容等问题。 为了改善这些问题,并提高充电速度,研究人员主要从 3 个角度做出调整: 他们采用了一种叫 ATM 的方法,并且把阳极的孔隙率调节到更大,还把电解质升级成了双盐电解质。 下面细说一下 ATM。 这里的 ATM 可不是取款机,而是不对称温度调节法(Asymmetric temperature modulation)。 通过这种方法, 一方面 可以快速预热电池,然后使其在高温下快速充电,并利用热增强的电化学和传输过程来消除锂镀层。 锂镀层容易在快速充电过程中生成,具有许多负作用,比如造成电池容量迅速损失,甚至还有安全风险。…
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