随着电动汽车市场的持续升温,其在寒冷天气下的性能瓶颈逐渐显现。低温环境下,电动汽车的充电效率大幅放缓,续航里程也急剧缩水,这对车主而言无疑是一大困扰。然而,来自密歇根大学与阿伯电池创新公司的科研团队,正携手攻克这一难题,他们研发的新型锂离子电池,在极寒条件下展现出了令人瞩目的表现。
该技术的核心突破在于一种独特的“三维电极结构设计”。在常规情况下,电动汽车的电池在低温时会遭遇电子移动速度的减缓,这不仅延长了充电时间,还缩短了行驶距离。为了打破这一局限,研究人员将目光投向了电池的阳极部分,这是锂离子在充电过程中的关键存储区域。
他们利用激光技术,对阳极内的石墨材料进行了精细改造,创造出更多利于锂离子快速移动和沉积的通道。这一创新虽然显著提升了充电速度,但也带来了新的挑战——锂镀层现象。当锂离子未在阳极内部被有效吸收,而是在其表面堆积时,便会形成锂镀层,这不仅会降低电池性能,还可能带来安全隐患。
面对这一难题,研究团队巧妙地设计了一种厚度仅为20纳米的超薄涂层,该涂层由硼酸锂-碳酸盐构成,能有效阻止锂镀层的形成。得益于此,即使在零下10摄氏度的极端低温下,这款电池也能以高达6C的倍率进行快速充电,仅需短短10分钟即可充满电。更令人振奋的是,在经历100次充电循环后,其性能依然保持强劲。
据密歇根大学机械工程学教授、该研究的共同参与者尼尔·达斯古普塔介绍,这项新技术无需对当前电池制造工艺进行大幅调整,即可轻松融入现有体系。这一特点无疑为其未来的商业化应用铺平了道路。
目前,现代电动汽车已普遍采用电池预热和热泵技术来应对寒冷天气,但这些方法的效果并不总是尽如人意。许多电动汽车车主在严寒天气中仍会遭遇续航里程的显著下降。而这项新型电池技术的问世,无疑为电动汽车行业带来了新的曙光,尤其是对于那些生活在冬季气候严寒地区的潜在买家而言,这无疑是一个值得期待的好消息。