作者:JACK DUNHILL

编译:昭昭

新换的电池出现电池健康状况下降(新电池能储存更多能量)(1)

图片来源:蓝色星球工作室/Shutterstock.com

五分钟就能充电?这几乎与加汽油的时间相同。

根据一项新的研究,科学家声称已经发明了一种新型电池,这种电池在充电周期后不会损失容量。这种正极材料可以为新的电动汽车电池铺平道路,这种电池不会遭受目前此类汽车面临的最大问题之一,即寿命不断缩短,以及随后昂贵和破坏生态的更换。

如果世界要摆脱目前阻碍我们实现净零排放的原油链,我们就必须停止使用汽油和柴油汽车。一般来说,我们认为最好的选择是电动汽车,它在短短几年内已经取得了长足的进步,但仍然受到电池技术的限制。锂离子电池很重,价格昂贵,寿命相对较短,而且续航里程也不足以说服许多车迷放弃他们心爱的活塞。如果世界要采用电动汽车,电池寿命需要延长,成本需要降低。

固态电池(SSBs)是一项很有前途的新技术,它可以做到这一点。锂离子电池在充放电过程中依靠液态电解质来促进带电离子的流动,而固态电池则是由完全固体的材料制成的。这种电池可以更快地充电,如果电池内容物溢出不会造成安全风险,并且可以比液体电池储存更多的能量,但目前受到锂离子穿过电极时对电极的损坏的限制。这是因为电极随着离子运动而膨胀和收缩,因为它们的结构发生了变化,如果ssb要变得可行,它们需要一种方法来阻止这种运动。

为了解决这个问题,一组研究人员研究了一种新型的SSB材料,这种材料具有令人难以置信的稳定性,可以防止电极损伤。这种材料有用的主要原因是:当离子进出它时,它的体积是相同的。因此,这种电池可以反复使用,而不会有材料的定期退化——从技术上讲,它可以无限地充电和放电。

该团队对其进行了测试,发现在400次充放电循环中没有退化,而锂离子电池肯定不会出现这种情况。它还不是很完美,但主要作者Naoaki Yabuuchi教授相信他们正在朝着完美的方向前进。

研究报告的合著者尼拉杰·夏尔马副教授在一份声明中说:“在400次循环中,这种材料的容量没有衰减,这清楚地表明,与使用层状材料的传统全固态电池相比,这种材料的性能优越。”

“这一发现可以大幅降低电池成本。开发实用的高性能固态电池也可以带动先进电动汽车的发展。”

据该团队介绍,这种电池可能意味着电动汽车只需5分钟就能充满电,容量比现有电池更高,而且成本更低。

这项研究发表在《自然材料》杂志上。

资料来源:https://www.iflscience.com/new-battery-holds-more-energy-and-doesn-t-lose-capacity-from-charges-66679

新换的电池出现电池健康状况下降(新电池能储存更多能量)(2)

作者:JACK DUNHILL

杰克(Jack)是IFLScience的社交媒体协调人和工作人员,他热爱技术、遗传学和所有的生物学事物。杰克毕业于莱斯特大学的医学遗传学专业,他在IFLScience中探索了一系列的主题,并喜欢交流最新的科学新闻,无论它是什么。他于2015年加入团队,此后一直在这里担任不同的角色。他曾环游世界,见识过他能找到的最极端的地方,他喜欢不走寻常路,抓住任何借口前往山区。

新换的电池出现电池健康状况下降(新电池能储存更多能量)(3)

,