磷酸鐵鋰電池重大突破!充電10分鐘 續航250公里

近日,據媒體報道美國賓夕法尼亞州立大學王朝陽院士團隊透過採用一種更為 簡捷、成本低廉的“熱刺激”技術,攻克了鋰電池快速充電和電池壽命難以兼得的關鍵問題。團隊提出了熱調控磷酸鐵鋰電池(TM-LFP battery) 的新型概念, 研製出一種集低成本、安全性、快充且高續航里程於一身的高效能磷酸鐵鋰電池,有望解決新能源汽車發展的“里程焦慮”和“充電時間焦慮”難題。

磷酸鐵鋰電池重大突破!充電10分鐘 續航250公里

據悉, 僅需充電10分鐘,該磷酸鐵鋰電池即可續航約250公里,而且成本僅與傳統的內燃機相當。值得一提的是,裝載該電池的電動汽車可在3秒內加速到60公里/小時!相關研究成果以“Thermally modulated lithium iron phosphate batteries for mass-market electric vehicles”為題,發表在《Nature Energy》上!

磷酸鐵鋰電池重大突破!充電10分鐘 續航250公里

王朝陽院士表示,秘訣就在於團隊前期研發的熱刺激技術,也稱自加熱技術(self-heating technology)。

在前期的研究中,王院士團隊發現,如果電池能在充電前迅速加熱到60℃,快充10分鐘,然後迅速降溫到環境溫度,那麼不僅不會形成電池的熱衰減,還能避免嚴重的SEI膜增長。

磷酸鐵鋰電池重大突破!充電10分鐘 續航250公里

王朝陽院士團隊研發的自加熱技術的關鍵就在於:在特定溫度下快速充電。為了讓電池能夠在快充前迅速加熱到指定溫度,王朝陽團隊在電池內部插入 50 微米厚度的鎳箔,一端連線到負極,另一端延伸到電池外部以形成第三端。電流一旦流動,就會透過電阻加熱鎳箔,產生熱量。一旦電池內部溫度超過 60 ℃時,就會觸動溫度感測器並關閉鎳箔電流,此時電池與準備好快速充電。而不工作時,電池的溫度會快速冷卻到環境溫度。

磷酸鐵鋰電池在室溫下最快可實現20分鐘 (3C)充電,而在低溫(0℃)下,只能實現80分鐘(0。7C)充電。相反,如果在充電之前先將電池加熱至60℃, 磷酸鐵鋰電池在6C的倍率下充電也沒有觀察到析鋰現象,而且充電時間可降至10分鐘以內。這也意味著,只要加熱速度足夠快, 熱調控電池在任何環境溫度下都可以實現10分鐘快速充電。

全文已經裝載:https://www。zhev。com。cn/news/show-1611152149。html

以上技術個人目前還是保持懷疑,因為還是有很多難題,比如如何實現快速升溫,文章中也提到了插入 50 微米厚度的鎳箔,一端連線到負極,另一端延伸到電池外部以形成第三端。電流一旦流動,就會透過電阻加熱鎳箔,產生熱量。一旦電池內部溫度超過 60 ℃時,就會觸動溫度感測器並關閉鎳箔電流,此時電池與準備好快速充電。而快速給電池降溫怎麼辦。

不過文章也寫到,熱調控磷酸鐵鋰電池(TM-LFP battery)的概念,其核心在於:在電動汽車充電之前將電池快速加熱至60℃左右進行快充,停止充電後電池會迅速冷卻至環境溫度。

關鍵字就是“概念”。

另外團隊表示,該技術基本上是能直接產業化的,原因在於:一,實驗採用了工業界標準的電池;二,技術通過了第三方、美國阿貢國家實驗室測試。

此外,據瞭解王朝陽院士另一項重大技術突破“全氣候”電池,已經實現商業化,且這一成果即將用於 2022 年北京冬奧會。

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