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滑铁卢大学取得电池设计新突破 推动电动汽车普及

发布时间:2024-11-26 16:37:49

据外媒报道,滑铁卢大学(University of Waterloo)研究人员在锂离子电池设计方面取得突破,可实现15分钟内将电动汽车从零充电至80%的超快速充电。即使在快速充电站,这一充电速度也比目前近一小时的行业标准要快得多。

图片来源:滑铁卢大学

使用这种新设计制造的电池还能承受更多次充电——最多800次循环。相关研究发表于期刊《Advanced Science》。

“我们需要让电动汽车更便宜、更方便,”化学工程系教授Yverick Rangom表示。“如果我们能把电池做得更小、充电更快、使用寿命更长,我们就能降低汽车的总体成本。这会让电动汽车成为更多人的可行选择,包括那些没有家庭充电站或住在公寓里的人。这也会提高二手电动汽车的价值,让电动交通更加方便。”

这种新设计将帮助驾驶员避免“里程焦虑”——担心长途驾驶而无法使用充电站。它还将解决市场上的另一个主要障碍:二手电动汽车的可靠性。通过电池能够承受高达800次充电,这项技术将为二手买家解决电池健康状况的谜团。

每个电池都有一个阳极和一个阴极。这一突破来自于改变传统上依赖于石墨的阳极设计。研究小组设计了一种将石墨颗粒融合在一起的方法,从而提高了电导率。电池结构的改变促进了锂离子的快速移动,而没有快速充电通常带来的电池退化或安全隐患的风险。

专注于阳极结构,同时仍使用锂离子电池中使用的传统材料,使该技术更容易融入现有的电池制造工艺中。

“我们并不是在锂离子电池材料方面重新发明轮子。我们只是找到了一种更好的方法来排列颗粒,并为将它们结合在一起的粘合剂提供新功能,例如最先进的电子、离子和传热特性,”滑铁卢大学安大略电池和电化学研究中心联合负责人Michael Pope教授表示。“这种方法确保该技术可以扩展并使用现有生产线实施,为电池制造商提供低成本解决方案。”

研究团队的下一步是优化制造流程,确保该技术已准备好被广泛采用。该团队正在评估原型的性能,以了解行业利益相关者的兴趣。

“我们专注于确保该解决方案不仅有效,而且可扩展,”Battery Workforce Challenge首席研究员Rangom表示。“至关重要的是,它可以在现有的电池生产和充电站基础设施内实施。”

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