愛伊米

中科大新研究,新型陽極可讓鋰離子電池在6分鐘內充入60%電量

IT之家 5 月 2 日訊息,為了縮短電動汽車的插電等待時間,中國研究團隊一直在積極尋找新方案。

中科大科研團隊以及中國科學院研究人員就提出了一種新型電池陽極方案,可在 6 分鐘內充入 60% 的電量,為動力電池研究的突破帶來可能。

IT之家瞭解到,相關研究題為《透過雙梯度結構設計以實現疾速充電的鋰離子電池》,已於 2022 年 4 月 27 日發表於《科學進展》期刊。

行業分析師認為,阻礙從汽油動力汽車向電池驅動汽車邁進的主要問題之一就是電池問題,其中也包括充電時間。例如,一輛特斯拉需要將近一個小時才能將電量從 40% 充到 80%。藉助於這項新的研究,我們就可以加快新能源汽車充電速度的突破。

據悉,快充方面的主要瓶頸之一是電池的陽極設計。現階段大多數電池陽極材料由石墨結合無序漿料製成。研究人員指出,這算不上是一種快速傳遞電流的有效方法。他們表示,除了材料排列方式之外,它們之間還存在間隙大小等問題。

為了克服這一問題,他們首先使用粒子級理論模型來最佳化不同尺寸顆粒的空間分佈和電極孔隙度。然後,他們利用這一資訊對常規石墨陽極進行了最佳化。他們將其塗覆上一層銅,然後在漿料中加入銅奈米線,之後他們對陽極進行加熱以及冷卻,從而實現將漿液壓縮成更有序的一種材料。

他們將陽極固定在一個標準的鋰離子電池上,然後測量充電所需的時間,最終發現他們可以在 5。6 分鐘內將電池充到 60%(常規電池充電 40%),在 11。4 分鐘內將電池充電至 80%。不過他們沒有測試充到 100% 需要多長時間,因為鋰離子電池不推薦這樣做。

此外,研究人員也沒有透露他們在陽極中加入銅為電池帶來的成本增長,這目前只能算是一種可行的研究方案,距離商用似乎還有很遠。

感興趣的小夥伴可透過《Scientific Advances》查閱《Extremely fast-charging lithium ion battery enabled by dual-gradient structure design》全文。

中科大新研究,新型陽極可讓鋰離子電池在6分鐘內充入60%電量