在电动汽车中,要实现可靠的能量密度,需要一定尺寸和重量的电池。另外,电池在充电周期内的退化也是关键问题,因为购买可替换电池的成本较高。
据外媒报道,2022年12月,在《自然材料》(Nature Materials)上发表的一篇论文中,日本和澳大利亚的一组研究人员讨论了他们所做的实验,以固态电池的形式提高锂电池稳定性。
在测试过程中,该团队检测固态电池中的锂钒氧化物,观察其在多个充电周期内的相对稳定性。值得一提的是,在完成400次循环后,研究人员没有发现容量衰减和退化现象。该团队总结研究成果,并将相关论文命名为《一种接近尺寸不变的高容量正极材料》(A Near Dimensionally Invariable High-Capacity Positive Electrode Material)。
目前,其他研究人员也致力于改进电动汽车电池技术。2019年12月,莱斯大学(Rice University)的研究人员谈到其探讨薄碳纳米管薄膜和锂金属电池可能性的工作。研究人员表示,使用碳纳米管可以极大地提高能量密度,并防止枝晶生长。目前,在标准锂电池充放电过程中,枝晶生长可能导致电池短路。
2021年5月,哈佛大学的研究人员提出一种不同的锂金属解决方案,该方案不需要完全抑制枝晶生长。相反,研究人员表示,如果能找到一种方法来控制和容纳枝晶生长的地方,就可以(至少在理论上)防止这一问题。
2022年9月,麻省理工学院(MIT)的研究人员提出一种完全不同的电池架构,以解决目前锂离子电池存在的问题。该解决方案使用铝和硫作为电极,并采用熔盐电解质。这种成分组合具有诸多优势,比如成本低、储量丰富,最重要的是不易燃。
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