'大容量支持快充 新型鋰金屬電池助力電動汽車發展'

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雖然新能源汽車,尤其是純電動汽車,在政策的扶持下熱度越來越高,但是普通民眾對其似乎並沒有展現出完全的信任,這其中主要的問題就在於續航能力以及充電的便捷度。即便目前部分電動車也能做到400公里甚至超過500公里的續航,這樣的表現已經和很多燃油車基本沒有差別,但是充電站數量的不夠多以及充電時間過長都讓很多人打消了購買純電動汽車的念頭。


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雖然新能源汽車,尤其是純電動汽車,在政策的扶持下熱度越來越高,但是普通民眾對其似乎並沒有展現出完全的信任,這其中主要的問題就在於續航能力以及充電的便捷度。即便目前部分電動車也能做到400公里甚至超過500公里的續航,這樣的表現已經和很多燃油車基本沒有差別,但是充電站數量的不夠多以及充電時間過長都讓很多人打消了購買純電動汽車的念頭。


大容量支持快充 新型鋰金屬電池助力電動汽車發展


不過,據外媒介紹韓國首爾漢陽大學的研究人員,正在研發一種車用鋰金屬電池,不僅在性能上優於現在使用的鋰電池,並且還支持快速充電。也許不久的將來,“充電5分鐘行駛百公里”也不再是夢想了。

鋰電池可以分為兩類,一種是鋰離子電池,一種是鋰金屬電池。由於技術方面的原因,和很多電子設備一樣,目前大多數電動汽車使用電池大部分都是鋰離子電池。雖然鋰離子電池是如今能夠大規模使用的,性能最佳的電池,但是由於其容納的離子數量有限,所以很多研究人員一直希望有一種物質可以取代鋰離子電池,也就是取代石墨容納更多的離子,從而延長純電動汽車的續航里程。


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雖然新能源汽車,尤其是純電動汽車,在政策的扶持下熱度越來越高,但是普通民眾對其似乎並沒有展現出完全的信任,這其中主要的問題就在於續航能力以及充電的便捷度。即便目前部分電動車也能做到400公里甚至超過500公里的續航,這樣的表現已經和很多燃油車基本沒有差別,但是充電站數量的不夠多以及充電時間過長都讓很多人打消了購買純電動汽車的念頭。


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不過,據外媒介紹韓國首爾漢陽大學的研究人員,正在研發一種車用鋰金屬電池,不僅在性能上優於現在使用的鋰電池,並且還支持快速充電。也許不久的將來,“充電5分鐘行駛百公里”也不再是夢想了。

鋰電池可以分為兩類,一種是鋰離子電池,一種是鋰金屬電池。由於技術方面的原因,和很多電子設備一樣,目前大多數電動汽車使用電池大部分都是鋰離子電池。雖然鋰離子電池是如今能夠大規模使用的,性能最佳的電池,但是由於其容納的離子數量有限,所以很多研究人員一直希望有一種物質可以取代鋰離子電池,也就是取代石墨容納更多的離子,從而延長純電動汽車的續航里程。


大容量支持快充 新型鋰金屬電池助力電動汽車發展


通過研究,技術人員發現金屬鋰的理論比容量為3860mAh/g,本身又具有極佳的導電性,因此是一種理想的鋰離子電池負極材料,鋰金屬電池也就應運而生。麻省理工學院的SolidEngergy宣稱,新技術能夠使當前的鋰電池體積縮小一半。從理論上來說,如果電池體積不變,在搭載鋰金屬電池的情況下,電動汽車的續航里程將提升一倍。

另外有研究表明,鋰金屬電池循環次數超過300次之後,仍然保持率高達88%,而這個遠超於普通的電池。所以如果這項技術趨於穩定,那麼未來汽車的續航里程和電池穩定性都會得到一定程度上保障。


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雖然新能源汽車,尤其是純電動汽車,在政策的扶持下熱度越來越高,但是普通民眾對其似乎並沒有展現出完全的信任,這其中主要的問題就在於續航能力以及充電的便捷度。即便目前部分電動車也能做到400公里甚至超過500公里的續航,這樣的表現已經和很多燃油車基本沒有差別,但是充電站數量的不夠多以及充電時間過長都讓很多人打消了購買純電動汽車的念頭。


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不過,據外媒介紹韓國首爾漢陽大學的研究人員,正在研發一種車用鋰金屬電池,不僅在性能上優於現在使用的鋰電池,並且還支持快速充電。也許不久的將來,“充電5分鐘行駛百公里”也不再是夢想了。

鋰電池可以分為兩類,一種是鋰離子電池,一種是鋰金屬電池。由於技術方面的原因,和很多電子設備一樣,目前大多數電動汽車使用電池大部分都是鋰離子電池。雖然鋰離子電池是如今能夠大規模使用的,性能最佳的電池,但是由於其容納的離子數量有限,所以很多研究人員一直希望有一種物質可以取代鋰離子電池,也就是取代石墨容納更多的離子,從而延長純電動汽車的續航里程。


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通過研究,技術人員發現金屬鋰的理論比容量為3860mAh/g,本身又具有極佳的導電性,因此是一種理想的鋰離子電池負極材料,鋰金屬電池也就應運而生。麻省理工學院的SolidEngergy宣稱,新技術能夠使當前的鋰電池體積縮小一半。從理論上來說,如果電池體積不變,在搭載鋰金屬電池的情況下,電動汽車的續航里程將提升一倍。

另外有研究表明,鋰金屬電池循環次數超過300次之後,仍然保持率高達88%,而這個遠超於普通的電池。所以如果這項技術趨於穩定,那麼未來汽車的續航里程和電池穩定性都會得到一定程度上保障。


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看上去很美好,但是直接應用金屬鋰可能帶來安全問題、較差的倍率和循環性能,甚至負極材料在電池內部的粉碎。其主要原因包括大極化和強電場引起的異質沉積導致的枝晶生長、金屬鋰極度活潑、循環時鋰體積無限變化等。這些缺點嚴重阻礙了金屬鋰電池的商業化。

為了解決這些難題,漢陽大學的研究人員通過採用改性有機電解質,並且對鋰金屬進行預處理,可以在鋰負極表面形成穩固的固態電解質界面層。金屬鋰和有機液體電解質之間的直接接觸在電池組裝之前被這種人造界面阻擋。因此,可以成功地避免由本徵SEI層引起的電解質和電極材料的消耗、異質沉積和枝晶形成。對鋰金屬負極進行LiNO 3預處理後,在負極表面會形成一層富含Li2O的SEI膜,從而提供必要的機械強度,防止SEI層過早被擊穿。


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雖然新能源汽車,尤其是純電動汽車,在政策的扶持下熱度越來越高,但是普通民眾對其似乎並沒有展現出完全的信任,這其中主要的問題就在於續航能力以及充電的便捷度。即便目前部分電動車也能做到400公里甚至超過500公里的續航,這樣的表現已經和很多燃油車基本沒有差別,但是充電站數量的不夠多以及充電時間過長都讓很多人打消了購買純電動汽車的念頭。


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另外有研究表明,鋰金屬電池循環次數超過300次之後,仍然保持率高達88%,而這個遠超於普通的電池。所以如果這項技術趨於穩定,那麼未來汽車的續航里程和電池穩定性都會得到一定程度上保障。


大容量支持快充 新型鋰金屬電池助力電動汽車發展


看上去很美好,但是直接應用金屬鋰可能帶來安全問題、較差的倍率和循環性能,甚至負極材料在電池內部的粉碎。其主要原因包括大極化和強電場引起的異質沉積導致的枝晶生長、金屬鋰極度活潑、循環時鋰體積無限變化等。這些缺點嚴重阻礙了金屬鋰電池的商業化。

為了解決這些難題,漢陽大學的研究人員通過採用改性有機電解質,並且對鋰金屬進行預處理,可以在鋰負極表面形成穩固的固態電解質界面層。金屬鋰和有機液體電解質之間的直接接觸在電池組裝之前被這種人造界面阻擋。因此,可以成功地避免由本徵SEI層引起的電解質和電極材料的消耗、異質沉積和枝晶形成。對鋰金屬負極進行LiNO 3預處理後,在負極表面會形成一層富含Li2O的SEI膜,從而提供必要的機械強度,防止SEI層過早被擊穿。


大容量支持快充 新型鋰金屬電池助力電動汽車發展


儘管鋰金屬電池實現大規模的商用還需要一段時間,但是漢陽大學的研究為鋰金屬電池的進一步發展提供了重要的突破。隨著研究的深入,相信很快鋰金屬電池就將成為新一代高能量密度存儲設備。而電動汽車的性能也將隨著電池技術的進步,有了進一步的提升。

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