新電池設(shè)計(jì)可在10分鐘內(nèi)為電動(dòng)汽車充電

一項(xiàng)新的研究表明，新的鋰離子電池設(shè)計(jì)使電動(dòng)汽車駕駛員可以在短短的十分鐘內(nèi)給汽車充電并上路。

研究的研究人員說，快速充電使駕駛員每十分鐘充電可行駛200英里，同時(shí)保持2500個(gè)充電周期。新聞稿指出，這相當(dāng)于整個(gè)電池壽命超過半百萬英里。所有這些都發(fā)生在您沖泡早晨咖啡的時(shí)間中。

研究人員說，這種設(shè)計(jì)最終將使電動(dòng)汽車成為傳統(tǒng)汽車的有力競爭者。如果您的電動(dòng)汽車電量不足，則擔(dān)心“范圍焦慮”，這是許多駕駛員普遍采納的障礙。

賓夕法尼亞州立大學(xué)的研究人員在周三發(fā)表于Joule的研究中，描述了一種不對(duì)稱的快速充電方法，該方法可減輕鋰離子電池自然降解的影響。這可以通過在高溫下快速充電，然后在較低溫度下更慢地存儲(chǔ)電荷來實(shí)現(xiàn)。研究人員發(fā)現(xiàn)，這種方法可以使電池幸免通常由于“電池斑”(通常稱為鋰電鍍或固體電解質(zhì)中間相(SEI)生長)而造成的性能損失，這種情況通常在暴露于熱的情況下隨著時(shí)間的推移而在電池上增長。

這與其他形式的鋰電池不同，后者在相同的溫度下充電和存儲(chǔ)，并且可能需要40到60分鐘(或更長時(shí)間)進(jìn)行充電，具體取決于充電區(qū)域的溫度。

“不管車輛是在亞利桑那州和威斯康星州的冬天夏天，電池始終在60攝氏度充電，‘小光陽，在賓夕法尼亞州立大學(xué)的合著者和助理研究教授，在一封電子郵件中說，’這就是說，我們的方法首次使電動(dòng)汽車的充電真正與天氣和地區(qū)無關(guān)。”

研究人員能夠通過在電池上添加一層薄的鎳箔來達(dá)到這種偏斜的充電效果，該鎳箔在汲取熱量的同時(shí)會(huì)汲取最初的充電熱量，然后再將其傳遞給電池以進(jìn)行快速的高溫充電。與直覺相反，但幸運(yùn)的是，研究小組還觀察到，在高溫下快速給電池充電還減少了之后所需的冷卻，因?yàn)殡姵禺a(chǎn)生內(nèi)部熱量的時(shí)間更少。

楊說：“我們證明，在極高的充電速度下，對(duì)高溫(60攝氏度)的電池充電是非常有益的，”“我們認(rèn)為這是一種革命性的方法，完全改變了有關(guān)鋰離子電池最佳溫度的傳統(tǒng)觀念。”

為了將來能在十分鐘之內(nèi)用這些新電池為您的汽車充電，您可能必須購買新汽車或至少更換電池。

“[賽車]將需要一個(gè)新的電池與我們建立在內(nèi)部加熱結(jié)構(gòu)，”詔汪洋，在賓夕法尼亞州立大學(xué)電化學(xué)發(fā)動(dòng)機(jī)中心的研究和導(dǎo)演的合著者，在一封電子郵件中說。

Yang表示，雖然還有其他一些電池可以完全幸免鍍鋰等，但這些電池遠(yuǎn)未實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，并且也存在其自身的一系列問題，包括由于尺寸較大而導(dǎo)致充電速度較慢。

同時(shí)，在滾動(dòng)掃瞄Twitter提要的時(shí)間時(shí)，這種新的鋰離子電池可以為您的汽車充電，并讓您回到路上。

楊說：“目前，鋰離子電池是汽車應(yīng)用中唯一可行的技術(shù)。”“就未來的研究而言，我們正在努力將充電時(shí)間從目前的10分鐘減少到5分鐘。如果我們實(shí)現(xiàn)了這個(gè)雄心勃勃的目標(biāo)，那么電動(dòng)汽車的充電就等同于給汽油車加油。”