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新型EV動(dòng)力電池原型可在高溫下實(shí)現(xiàn)10分鐘快充
時(shí)間:2019-10-31 22:47來源:cnBeta 作者:綜合報(bào)道
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（圖自：Chao-Yang Wang / Penn State）
盡管特斯拉憑借過人的技術(shù)和超充網(wǎng)點(diǎn)建設(shè)，讓電動(dòng)汽車用戶享受到了便捷的綠色出行，但 EV 行業(yè)的最大短板，依然體現(xiàn)在動(dòng)力電池上。好消息是，賓夕法尼亞州立大學(xué)的化學(xué)工程師們，剛剛介紹了他們的新型 EV 動(dòng)力電池原型。通過將其短暫加熱至 140 ℉（60 ℃）、然后迅速冷卻至環(huán)境溫度，其能夠在 10 分鐘內(nèi)完成快充。
據(jù)悉，當(dāng)前鋰離子電池在為智能手機(jī)、筆記本電腦、汽車和卡車等領(lǐng)域得到了普遍的應(yīng)用。但隨著時(shí)間的發(fā)展，電池將會(huì)遇到一系列的問題，尤其是可能導(dǎo)致電芯斷路的晶枝的形成。
另一方面，電池充電時(shí)的環(huán)境溫度也很重要。如果太冷，鋰離子將在電池樣機(jī)上呈尖峰狀（又稱 Lithium Plating / 鋰鍍），導(dǎo)致電池出現(xiàn)退化和增加使用的風(fēng)險(xiǎn)。
盡管在較高溫度下的充電更加有效，但同樣需擔(dān)心電池退化的問題。賓夕法尼亞州立大學(xué)化學(xué)與材料工程科學(xué)教授 Chao-Yang Wang 表示：
在 60 ℃ 的極端溫度下操作，是被電池行業(yè)所嚴(yán)厲禁止的。這不僅對(duì)材料造成了風(fēng)險(xiǎn)，還會(huì)大幅縮減電池的壽命。好消息是，他們找到了高溫快充的新方法。
這種經(jīng)過設(shè)計(jì)的新型 EV 動(dòng)力電池原型，僅需加熱 10 分鐘，即可達(dá)到 60℃（140℉），然后迅速冷卻至環(huán)境溫度。
研究配圖（來自：Joule）
其通過一種薄鎳實(shí)現(xiàn)，該鎳箔的一端連接到負(fù)極端子、另一端則延伸到電池之外，從而形成了第三端。電子可流經(jīng)鎳箔，在短短 30 秒內(nèi)加熱電池。
為了后續(xù)的冷卻，研究團(tuán)隊(duì)也想了很多方法。包括借助風(fēng)扇，使之在 49~60℃（120~140℉）溫度范圍內(nèi)充電并快速冷卻，從而避免鋰鍍。
結(jié)果是，其能夠在 1700 個(gè)循環(huán)中進(jìn)行快速充放電。作為對(duì)比，普通 EV 電池只能在加熱至 20℃（68℉）時(shí)，持續(xù) 60 次循環(huán)。
Wang 表示說：他們證明了可在 10 分鐘內(nèi)，為續(xù)航 200~300 英里（320~480 公里）的電動(dòng)汽車完成充電，并維持 2500 個(gè)充電周期，相當(dāng)于 50 萬英里（80 萬公里）的行程。
不過在投入實(shí)際使用前，仍有許多工作要做，比如確定這種電池是完全可擴(kuò)展的、甚至進(jìn)一步縮短高溫快充所需的時(shí)間。有關(guān)這項(xiàng)研究的詳情，已發(fā)表在近日出版的《焦耳》（Joule）期刊上。
(責(zé)任編輯：子蕊)
文章標(biāo)簽：
動(dòng)力電池
快充
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