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斯坦福发明锂电池 电动汽车一次充电可跑480公里

发布时间:
2015/06/03
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日前,斯坦福大学的研究者打造了一款纯正的锂电池,可以让电动车一次跑480公里,实现了锂电池技术的飞跃。

什么是纯锂电池?

在《自然纳米技术》杂志发表的研究报告中,我们可以找到答案。

如今市场上的锂电池确切地说应该称“电解锂电池”,锂仅仅以电解质的状态(即锂离子)存在。这种电池有三个重要组成部分,分别为:电解质提供电子,分别在阳极和阴极接受放电。

据斯坦福大学材料科学与工程系教授Yi Cui解释,在所有可以用于阳极的材料中,锂无疑是最有潜力的,有些人称之为“圣杯”,因为锂具有先天的优势——重量轻、体积小、效率高。

Yi Cui - 斯坦福大学材料科学与工程系教授,研究团队负责人

但是,科学家们用了多年时间才终于把“圣杯”变成现实。斯坦福团队解决了这个非常棘手的科学难题,实现了将锂放置在阳极。

“圣杯”——奢华的体验

在最近的这项技术突破中,斯坦福的研究团队称,他们使用纳米科技制造出了纯锂电池。

美国前能源部长朱棣文(Steven Chu)也是研究团队的成员之一。

“如果我们能将电力密度增至三倍,同时把成本降低四分之一,这将是激动人心的结果,”朱棣文表示,“我们将拥有三倍于现有电池续航能力的手机,以及单次充电行驶里程超过300英里、价格仅25,000美元的纯电动汽车——关键是驾乘体验比每加仑燃油里程40迈(mpg)的汽车更棒。”

“圣杯”的技术突破

阳极常用的材质,一般是硅和石墨,在充电过程中将发生反应“吃掉”电子,而锂的反应通常更为剧烈,将吃掉更多电子,受热膨胀不均匀。

另外,阳极与电解质接触时会释放大量热,锂阳极与电解质之间强烈的化学反应会消耗电解质,缩短电池寿命。

为克服这三大障碍,斯坦福的研究员们设计建造了一间蜂窝状的微观隔离层——称之为“纳米球”——这样就能创建一个灵活的钝感膜,避免不稳定的锂参加反应。