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研究團(tuán)隊(duì)探討固態(tài)電池工作極限 以提升電動汽車?yán)m(xù)駛里程

時間:2020-11-03 09:03來源:蓋世汽車 作者:Elisha
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固態(tài)電池的X射線成像(圖片來源:vanderbilt)
 
       現(xiàn)在電池電動汽車越來越受歡迎,消費(fèi)者希望其續(xù)航里程(能量密度)、充電方式和時間(功率密度)可與汽油動力汽車相媲美。
 
       據(jù)外媒報道,范德堡大學(xué)機(jī)械工程助理教授Kelly Hatzell表示:“想要提高電池能量密度或續(xù)航里程,有一條途徑是轉(zhuǎn)向固態(tài)電池。固態(tài)電池可以避免使用各類液體,因此形狀系數(shù)更小,而且有可能整合能量密集型堿金屬。”
 
       最近,范德堡大學(xué)(Vanderbilt University)、賓夕法尼亞大學(xué)(University Of Pennsylvania)、美國先進(jìn)光子源(Advanced Photon Source)和豐田北美研究院(Toyota Research Institute North America)的研究人員,聯(lián)手探討一系列基于硫代磷酸鹽材料的固態(tài)電池的運(yùn)行極限和失效機(jī)制,即硫代磷酸酯固體電解質(zhì)的化學(xué)機(jī)械效應(yīng)。
 
       研究小組使鋰離子在固態(tài)電解質(zhì)中循環(huán),并利用先進(jìn)的原位同步X射線斷層掃描和原位透射電子顯微鏡,來觀察固態(tài)電池。這項(xiàng)工作確定了優(yōu)先離子運(yùn)動(也就是所謂的電流聚焦)是這些固態(tài)系統(tǒng)中的主要斷裂途徑。
 
       這項(xiàng)工作有助于理解材料設(shè)計(jì)和系統(tǒng)工程方法,而這些方法可以促進(jìn)高速率或高功率密度的運(yùn)行機(jī)制。要使電池設(shè)計(jì)完全超越目前的技術(shù)水平,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離行駛、快速充電和安全性,所使用的材料非常關(guān)鍵。
 
       這項(xiàng)工作由范德堡大學(xué)機(jī)械工程系博士生Marm Dixit和北美豐田研究院材料研究部資深科學(xué)家Nik Singh共同領(lǐng)導(dǎo)。Marm表示:“為了讓電池單次充電的續(xù)航里程更長,我們必須在階梯長度尺度上進(jìn)行設(shè)計(jì)——從納米級到中尺度。這項(xiàng)工作非常有吸引力,因?yàn)槲覀冇孟冗M(jìn)的表征方法在寬泛的長度尺度上研究電池,幫助找到設(shè)計(jì)更優(yōu)良電池的途徑。”
 
(責(zé)任編輯:子蕊)
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