五部門(mén)關(guān)于開(kāi)展2024年新能源汽車(chē)下鄉(xiāng)活動(dòng)的通知
賓夕法尼亞州立大學(xué)研發(fā)面向電動(dòng)汽車(chē)(EV)的創(chuàng)新電池原型
賓夕法尼亞州立大學(xué)研發(fā)面向電動(dòng)汽車(chē)(EV)的創(chuàng)新電池原型大約12個(gè)月前,賓夕法尼亞州立大學(xué)的一支研究團(tuán)隊(duì),向我們展示了一款面向電動(dòng)汽車(chē)(EV)的創(chuàng)新電池原型。在諸多特性中,能夠在1
大約12個(gè)月前,賓夕法尼亞州立大學(xué)的一支研究團(tuán)隊(duì),向我們展示了一款面向電動(dòng)汽車(chē)(EV)的創(chuàng)新電池原型。在諸多特性中,能夠在10分鐘內(nèi)補(bǔ)充數(shù)百英里續(xù)航這一點(diǎn),顯然最受歡迎。不過(guò)研究團(tuán)隊(duì)并未止步于此,而是通過(guò)繼續(xù)調(diào)整相關(guān)方法,為其引入了更具吸引力的成本效益。
通常情況下,鋰電池有一個(gè)最適宜的運(yùn)行溫度區(qū)間。然而該?;瘜W(xué)工程師團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的這款EV原型電池,不僅能夠耐受極端的溫度、還可在較短的時(shí)間內(nèi)完成充電。
當(dāng)環(huán)境溫度過(guò)低時(shí),鋰離子會(huì)在其中一個(gè)電極上形成危險(xiǎn)的“刺突”(枝晶)。但當(dāng)溫度過(guò)高時(shí),鋰離子又會(huì)導(dǎo)致其它形式的降解。
研究配圖-1:電池封裝
為使電池能夠在極端溫度下充電,研究團(tuán)隊(duì)選擇了將之加熱到60℃(140℉),然后迅速冷卻的解決方案。通過(guò)讓薄鎳箔附著在負(fù)極端子上、并迅速加熱電池,短時(shí)尖銳的熱量可使設(shè)備更有效地完成充電。
得益于此,該原型EV電池能夠在10分鐘內(nèi)補(bǔ)充200英里(320公里)以上的續(xù)航。在維持同等續(xù)航的同時(shí),這套快充方案還有助于進(jìn)一步縮小裝置的尺寸。
研究配圖-2:電池組能量密度對(duì)比
在此基礎(chǔ)上,研究人員還在不斷嘗試新的電池設(shè)計(jì),比如可替代的陰極材料。此外原始版本使用了鎳鈷錳,而改進(jìn)后的版本使用了磷酸鐵鋰。
新款EV原型電池使用了相同的工作原理,即通過(guò)薄鎳箔迅速達(dá)到極限溫度、然后迅速冷卻以完成快速充電,不過(guò)新材料還具有兩項(xiàng)額外的優(yōu)點(diǎn)。
研究配圖-3:城市與高速路況下的巡航
首先,新原型不再使用稀有、價(jià)格昂貴、且開(kāi)采時(shí)對(duì)環(huán)境和人工有害的鈷元素。其次,新材料具有更高的成本效益,有助于讓大眾電動(dòng)汽車(chē)的售價(jià)變得更加平易近人。
首席研究員Chao-YangWang在接受NewAtlas采訪時(shí)稱(chēng),他們已經(jīng)打造出了40kWh的工作原型,且只需10分鐘的充電、即可增加200英里(約320公里)的續(xù)航。
研究配圖-4:不同溫度下的快充表現(xiàn)
通過(guò)便捷的快充、縮減的尺寸、以及將成本控制到3500美元(約2.26萬(wàn)RMB),新研究有望將電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力成本拉低到與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)相當(dāng)?shù)乃健?/p>
此外該電池能夠輸出300kW的峰值功率,足以讓電動(dòng)汽車(chē)在3秒內(nèi)完成0-60mph的加速(0-96km/h)。
有關(guān)這項(xiàng)研究的詳情,已經(jīng)發(fā)表在近日出版的《自然能源》(NatureEnergy)期刊上。
原標(biāo)題為《Thermallymodulatedlithiumironphosphatebatteriesformass-marketelectricvehicles》。
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