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新结果,充电5分钟,通话2小时,在新能源汽车领域。

来源:网络 2020-10-26 17:16:07

10月9日,一个好消息传来--锂电池电极材料迎来了重大突破!

最近,中国科学技术大学的纪星教授与加州大学洛杉矶分校、中国科学院化学研究所等机构合作,研制出一种新型的黑磷复合材料,能在9分钟内回收80%的电能,使锂离子电池充电速度快、充电容量大、寿命长。10月9日,权威国际学术期刊科学发表了这一研究结果。

黑鳞片是一种常见的具有特殊层状结构的白磷异构体,理论上具有很强的离子传导能力和充电能力,是一种极具潜力的快速充电电池材料。

然而,在现有技术中,结构的黑色尺度很容易从结构破坏的边缘开始,导致其实际性能远远低于理论值。

图1.黑磷复合阳极材料的结构和锂储存性能

由Star教授领导的研究小组解决了黑色鳞片材料的结构问题,采用高能球磨法制备了黑磷纳米粒子与石墨纳米粒子并排,碳磷共价键连接的复合材料,使锂离子能够有效地通过复合材料传输;并进一步优化了通过多苯胺涂层的固体电解质界面膜,使锂离子能够迅速进入复合材料。

通过这些研究,基于黑鳞片的电极片具有优良的性能。实验结果表明,该电极片能在9分钟内充电80%的电量,在2000次循环后仍有90%的充电容量。

利用这些特性,这种新材料如果大规模生产,预计将生产出能量密度高达350瓦的快速锂充电电子电池,电动汽车的里程可达1000公里。

据了解,传统燃料汽车只需5分钟就能将续航里程提高500公里,而市场上最先进的电动汽车需要坐着等等一小时才能达到相同的续航效果。开发具有快速充电能力的大容量锂离子电池一直是该行业的一个重要目标。

我们使用传统的工艺路线和技术参数,将黑磷复合材料制成电极。中科院化学研究所研究员、合著者说。

据报道,能量密度为350瓦/公斤的锂离子电池可使电动汽车的里程接近1000公里。

此外,根据特斯拉官方网站的说法,以特斯拉3型为例,一次全速供电后的最大里程为668公里,充电15分钟最多可补充250公里的持续电力。换句话说,大约22%的电力可以在9分钟内恢复。

据辛森研究人员称,实验室测量表明,该电极能在9分钟内恢复约80%的电力,并在2000年循环后保持90%的容量。

如果能实现这种材料的大批量生产,可以找到与正极材料和其他辅助材料相匹配的材料,并能优化核心结构、热管理和锂逸出保护,则有望获得能量密度为350瓦/公斤、充电能力快的锂离子电池。

资料来源:上海市金明产业网络整理