廉价的“快充”电池,解决电动汽车续航忧虑

科技工作者之家 2021-01-20

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宾夕法尼亚州立大学的工程师们开发了一款适用大众市场的热调制电池,电池的成本低、安全性高。

电动车的里程焦虑或许将成为过去式。美国宾夕法尼亚州立大学的工程师们表示,他们正在开发一款磷酸铁锂电池——只需充电10分钟,该电池就能支撑250英里的行驶里程。当地时间1月18日,他们在《自然•能源》杂志发文介绍了相关研究成果。

研究人员指出,电池能够快速自热至140华氏度,是它保持“长寿”、充电快速的关键。当电池达到目标温度后,可进行充/放电,随后,它会在非工作周期时维持冷却。

宾大教授Chao-Yang Wang说:“快速充电特性意味着我们能够缩小电池尺寸,而不会引发里程焦虑。”

新型自热电池采用薄镍箔,一端连接到负极,另一端延伸到电池外形成第三个端子。一旦电子开始流动,电阻发热迅速加热镍箔,并加热电池内部。当电池内部温度达到140华氏度时,开关打开,用户就能进行快速充电或放电操作。

Wang的团队利用现有技术和创新方法模拟了这种电池。他们使用低成本材料制作了电池的正负极以及一种安全的低压电解液。阴极主要是热稳定的磷酸铁锂,不包含钴等昂贵材料。阳极是大粒径的石墨粒子,也属于安全、轻质的廉价材料。

研究人员表示,由于具有自热功能,他们不必担心锂在阳极的不均匀沉积,这样也可以避免危险的锂峰值。

Wang说:“这种电池同时减轻了重量、体积和成本。我们可能找到了一种能造福主流消费市场的电池。”据称,这种小型电池在加热时能够产生大量电能(40千瓦时,300千瓦)。由这种电池驱动的电动汽车,能够在3秒内从静止加速至60英里/小时。

“这就是我们改变环境的方式,它不仅只是促进豪华车的发展。”Wang说,“我们希望让所有人都能买得起电动汽车。”

科界原创 

编译:德克斯特 

审稿:西莫 

责编:陈之涵

期刊来源:《自然•能源》

期刊编号:2058-7546

原文链接:

https://techxplore.com/news/2021-01-inexpensive-battery-rapidly-electric-vehicles.html

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