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壽命超100萬(wàn)英里!賓夕法尼亞州立大學(xué)研發(fā)高功率鋰離子電池

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:975次  |  2020年04月28日  

(圖片來(lái)源:賓夕法尼亞州立大學(xué))


據(jù)外媒報(bào)道,美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)(pennState)電池和儲(chǔ)能技術(shù)(BEST)中心研發(fā)了一款鋰離子電池,該款電池不僅很安全、功率高、壽命還可達(dá)100萬(wàn)英里。


通常,電動(dòng)汽車(chē)電池要在安全性和能量密度之間進(jìn)行權(quán)衡。假如電池能量高、功率密度大,雖然在爬坡駕駛或高速公路匯入車(chē)流等駕駛場(chǎng)景下有所幫助,但是此種電池在條件不當(dāng)時(shí)會(huì)起火或者爆炸。但是假如電池的能量/功率密度低,雖然安全性會(huì)比較高,性能卻往往較差。沒(méi)法找到能夠滿足安全性和能量密度兩方面要求的材料,為此,電池工程師們也更看重電池性能,而非安全性。


賓夕法尼亞州立大學(xué)機(jī)械、化學(xué)和材料科學(xué)與工程學(xué)院教授王朝陽(yáng)以及機(jī)械工程系講座教授WilliamE.DiefenderferChair表示:“在此次研究中,我們決定采用一種完全不同的方法,分兩步走,首先,我們想要采用高度穩(wěn)定的材料制造出高度穩(wěn)定的電池。”


第二步是引入即時(shí)加熱。大約4年前,王教授曾研發(fā)了一種自熱電池,以克服寒冷天氣下電池性能差的問(wèn)題。此類電池采用電流幾秒鐘就可加熱,而使用外部加熱器要幾個(gè)小時(shí)才能辦到。通過(guò)將電池從室溫加熱至約140華氏度(60攝氏度),該電池的化學(xué)反應(yīng)立即得到提升,根據(jù)動(dòng)力學(xué)定律,反應(yīng)性隨溫度新增呈指數(shù)上升。王教授表示:“通過(guò)這兩步,在不使用電池時(shí)可以最大限度確保安全性,在使用電池時(shí)又可實(shí)現(xiàn)高功率?!?/p>

該款自熱電池名為“全氣候電池”(AllClimatebattery),已被寶馬等多家汽車(chē)公司采用,而且在為一個(gè)由1萬(wàn)輛汽車(chē)組成的車(chē)隊(duì)供應(yīng)動(dòng)力,該車(chē)隊(duì)將在北京冬奧會(huì)期間在各場(chǎng)館之間運(yùn)送乘客。


BEST中心采用穿刺設(shè)備測(cè)試了該款電池的安全性,把釘子釘進(jìn)電池,造成短路,然后監(jiān)控電池的溫度和電壓。該款鈍化電池的溫差為212華氏度(100攝氏度),而標(biāo)準(zhǔn)電池的溫差為1832華氏度(1000攝氏度),是一個(gè)巨大的進(jìn)步。


由于該款電池采用穩(wěn)定材料制成,因而循環(huán)壽命也很長(zhǎng)。即使在140華氏度(60攝氏度)的溫度下工作,循環(huán)次數(shù)也可超過(guò)4000次,即壽命可超100萬(wàn)英里。


該研究團(tuán)隊(duì)的下一個(gè)項(xiàng)目是研發(fā)一款固態(tài)電池,該款固態(tài)電池可能也要加熱。


而特斯拉此前也宣布推出一款壽命超100萬(wàn)英里的電池,看來(lái),電動(dòng)汽車(chē)的更大范圍普及指日可待,那么,您愿不愿意購(gòu)買(mǎi)一輛配備此種電池的電動(dòng)汽車(chē)呢?歡迎留言討論。


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