據(jù)發(fā)表在最新一期《自然》上的一項研究,美國賓夕法尼亞州立大學研究人員開發(fā)出一種突破性技術,將電動汽車電池的充電時間縮短為僅10分鐘,這是更短充電時間和更長駕駛里程之間的破紀錄組合。

　　研究人員稱,對更小、充電更快的電池的需求比以往任何時候都要大。今年8月,美國加利福尼亞州空氣資源委員會通過了一項計劃,限制并最終禁止在該州銷售汽油動力汽車。

　　研究人員解釋說,如果新車銷售要轉向電池驅動的電動汽車,需要克服兩個主要缺點：充電速度太慢,以及體積太大。根據(jù)電池的不同,一些電動汽車充電可能需要一整天,而在加油站加滿油只需要花幾分鐘。

　　新快速充電技術適用于大多數(shù)能量密集型電池,為將電動汽車電池從150千瓦時縮小到50千瓦時帶來了可能性,又不會讓駕駛員感到里程焦慮。更小、充電更快的電池將大大降低電池成本和鈷、石墨、鋰等關鍵原材料的使用,從而為大規(guī)模采用負擔得起的電動汽車鋪平道路。

　　研究團隊與初創(chuàng)公司EC電力合作開發(fā)了該技術。該技術依賴于內部熱調制,這是一種主動的溫度控制方法,要求電池具有最佳性能。電池在熱時運行效率最高,但不會太熱。對于電池工程師來說,將電池始終保持在恰到好處的溫度一直是主要挑戰(zhàn)。從歷史上看,研究人員依靠外部笨重的加熱和冷卻系統(tǒng)來調節(jié)電池溫度,電池反應緩慢并浪費大量能源。

　　研究團隊從電池內部調節(jié)溫度。他們設計了一種新的電池結構,除了陽極、電解質和陰極之外,還添加了超薄鎳箔作為第四種成分。鎳箔可自我調節(jié)電池的溫度和反應性,從而可在幾乎任何電動汽車電池上實現(xiàn)10分鐘快速充電。

　　研究人員說,真正的快速充電電池將產生直接影響,要取代內燃汽車為主流,快速充電對于電動汽車至關重要。