03.01 續航里程翻倍,5分鐘充電80%有可能!韓國研發電動車電池新技術

為了實現電動汽車更好的電池性能,世界各國的研究人員進行了大量研究,這些研究或許在某種程度上最清楚地表明瞭電動汽車的重要性。一項又一項的突破來自世界各地的實驗室,現在一項最新的研究成果令人印象深刻:一種新的陽極材料,可以使電池的續航里程增加一倍,同時大大加快充電時間。

這一好消息來自韓國科學技術研究所能源存儲研究中心(KIST)。該中心的一個科學家團隊成功開發了一種硅陽極,以取代目前在電動汽車電池中使用的石墨,從而極大地改善了它們的性能。

續航里程翻倍,5分鐘充電80%有可能!韓國研發電動車電池新技術

硅樹脂並不是電池製造行業的新材料,它的儲能能力比石墨大得多。根據韓國科學技術研究所發佈的新聞報道,硅樹脂的儲能能力是石墨的十倍,但它的穩定性遠不如石墨。這意味著,與石墨不同,硅樹脂在充放電循環中會迅速膨脹和收縮,從而影響強大的存儲容量並縮短電池壽命。

KIST研究人員通過乾燥材料解決了這個問題。從字面上看。他們將硅酮和玉米澱粉與水混合,然後使用“一種簡單的用於油炸食品的熱處理過程”將混合物加熱,加熱後產生後的碳硅酮化合物密封存儲。這種化合物的儲能能力是石墨陽極的四倍。它還使電動汽車電池在5分鐘內充滿80%電量成為可能,而且十分環保。

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首席研究員Hun-Gi Jung表示,他們能夠採用普通的日常材料以及無需反應器的簡單混合和熱處理工藝來開發碳硅複合材料,這種採用的簡單工藝以及開發的具有優異性能的複合材料極有可能被商業化並批量生產。該複合材料可應用於電動汽車和儲能系統(ESS)的鋰離子電池。

研究人員的表述意味著這一突破與大多數其他突破有所不同,該研究作者傾向於保持樂觀並有充分的理由。將創新從實驗室推向市場並不總能奏效。但是如果KIST研究人員開發的碳硅化合物確實可以快速商業化,那麼它將為電動汽車行業帶來奇蹟。

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這一領域的許多研究似乎都集中在新的電極材料和新的電解質上,以使電池性能更可靠、成本更便宜,以及克服電動車的致命弱點,實現更快的充電。例如德國科學家最近開發了一種新的電極塗層工藝,這種工藝降低了整個電池的成本,同時提高了電池的能量密度。其他研究人員正在試驗鋰的替代品作為電解質和電極組件,以改進這一主導技術。

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鋰離子電池的發展並沒有大張旗鼓地進行,但這些技術突破時常會上頭條新聞,取得的成果也令人印象深刻。彭博社最近的一項研究顯示,電動汽車電池組的成本已從10年前的每千瓦時1000美元降至如今的每千瓦時156美元至200美元。雖然仍不像內燃機車那麼便宜,但它更接近成本平價目標,即每千瓦時100美元。同時能量密度一直在提高,這意味著行駛極限不斷擴大。特斯拉最新上市的汽車Model Y一次充電就可行駛315英里。

即使全球電動汽車銷售放緩,這似乎也是個好消息。所有大型汽車製造商都準備好了一系列電動車型,以應對蓬勃發展的新興需求。從長遠來看,只有一個問題。電動汽車電池無法永遠持續使用。如果銷售預測得以實現,那麼在短短十年內,將會有數百萬個此類產品被回收利用。回收又是一個需要花費的問題。比利時化學品生產商Umicore的首席執行官馬克表示:“仍然需要滲透到整個行業和消費者手中,無論壽命長短,這都是有代價的,必須將其納入銷售價格中。需要考慮未來的回收成本。“


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