歐洲科學(xué)家近日帶來了一項(xiàng)可能徹底改變電動(dòng)汽車行業(yè)的創(chuàng)新——一種兼具自我修復(fù)能力和環(huán)保特性的新型電池組。據(jù)外媒TechXplore報(bào)道，這種電池不僅有望降低成本、提升安全性，還能顯著提高能量密度和充電速度。
位于挪威的研究機(jī)構(gòu)SINTEF正致力于開發(fā)這款革命性的電池。與傳統(tǒng)鋰離子電池相比，新型電池的結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定，續(xù)航能力更強(qiáng)，使用壽命也更長(zhǎng)久。研究人員形象地將其比作“三明治”，正極位于上方，負(fù)極在下，中間由分隔層和粘合劑固定。盡管這種三明治結(jié)構(gòu)并非首創(chuàng)，但SINTEF聲稱其新電池的獨(dú)特之處在于對(duì)材料的革新。
在正極材料的選擇上，該電池采用了不含鈷的鋰鎳錳氧化物，且鎳和鋰的含量均低于傳統(tǒng)電動(dòng)汽車電池。這一化學(xué)成分的變化提升了電池的平均電壓，從而縮短了充電時(shí)間并增強(qiáng)了電池的整體性能。更重要的是，新型電池在更小的體積內(nèi)儲(chǔ)存了更多的能量。
在負(fù)極方面，新型電池采用了硅-石墨復(fù)合材料。硅負(fù)極因其能夠解決傳統(tǒng)石墨負(fù)極帶來的能量損失問題而備受關(guān)注。然而，硅負(fù)極在充放電過程中容易膨脹，通過與石墨結(jié)合，這一問題得到了有效緩解，使得負(fù)極更加堅(jiān)固耐用。目前，包括Amprius、Group14和Sila Nanotechnologies在內(nèi)的多家美國(guó)初創(chuàng)企業(yè)都在這一領(lǐng)域進(jìn)行積極探索。
除了材料上的革新，這款電池還引入了類似“強(qiáng)力膠”的特殊材料，能夠修復(fù)電池單元的輕微損傷，這一功能類似于自修復(fù)輪胎。新型粘合劑用于固定電池活性材料，而分隔層則有效防止短路，確保正負(fù)極不會(huì)直接接觸。據(jù)SINTEF透露，第一代原型電解質(zhì)的研發(fā)工作已經(jīng)完成，研究團(tuán)隊(duì)目前正專注于第二代電池單元的優(yōu)化。
盡管實(shí)驗(yàn)室中的創(chuàng)新成果令人振奮，但真正的挑戰(zhàn)在于如何實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。近年來，電池化學(xué)領(lǐng)域取得了諸多突破，但最終能夠成功進(jìn)入市場(chǎng)的技術(shù)卻寥寥無(wú)幾。SINTEF團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開始推進(jìn)量產(chǎn)計(jì)劃，他們深知，將實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)新轉(zhuǎn)化為市場(chǎng)上的產(chǎn)品并非易事。
