韩国电池技术实现重大突破 充一次电跑4000公里

2024-12-20 14:23:48      来源:      编辑:      人气:

根据浦项科技大学发布的这篇论文提到,硅高容量阳极材料对制造高能量密度锂电池至关重要,他们可以提供至少10倍于目前可用的石墨或其他阳极材料的容量。开新能源汽车最大的尴尬是,开到半路突然没电了,然后找不到地方充电,这

根据浦项科技大学发布的这篇论文提到,硅高容量阳极材料对制造高能量密度锂电池至关重要,他们可以提供至少10倍于目前可用的石墨或其他阳极材料的容量。

新能源汽车最大的尴尬是,开到半路突然没电了,然后找不到地方充电,这是最令人头疼的。

不过随着技术的不断进步,这种头疼的事情或许会慢慢得到解决。

韩国浦项大学实现电池技术突破,理论上充一次电能跑4000公里。

前段时间,韩国浦项科技大学在官网发表了一篇文章,题为“Revolutionary Battery Technology to Boost EV Range 10-fold or More”(革命性的电池技术将电动汽车续航里程提高10倍或更多)。

这项研究成果由浦项科技大学(Postech)化学系两位教授、材料科学与工程系的一位教授联合西江大学(Sogang)大学化学与生物分子工程系的一位教授共同研究,论文发表在《先进功能材料》杂志上。

这篇论文的最大亮点是,他们突破了硅阳极材料技术瓶颈,这可以大幅提升锂电池的容量。

目前新能源汽车的电池续航里程比较短,大多数汽车续航里程都在700公里以内,这跟燃油车根本没法相比。

新能源汽车续航里程之所以比较短,主要是受到电池材料的限制。

目前新能源汽车电池主要以三元锂电池、磷酸铁锂电池为主,这些电池由阴极和阳极构成。

在充电的时候,电子从阴极流向阳极,而放电的时候,电子从阳极流向阴极,阳极的材料直接决定了电池的容量。

目前市场上大多数锂电池都用石墨作为阳极材料,但受到石墨材料的影响,其电子的储存容量是有限的。

但除了石墨之外,其实还有一些更好的替代材料,比如硅,硅不仅可以用来制造芯片,也可以用来当做电池的阳极,而且从理论上来说,硅阳极电池的容量要远远超过石墨电池的容量。

根据浦项科技大学发布的这篇论文提到,硅高容量阳极材料对制造高能量密度锂电池至关重要,他们可以提供至少10倍于目前可用的石墨或其他阳极材料的容量。

但硅阳极电池有一个最大的弊端是,高容量阳极材料在与锂反应过程中容易出现体积膨胀,对电子性能和稳定性构成威胁。

说白了,硅阳极材料电池虽然容量很大,但安全性很差,随时可能造成鼓包、起火、漏电等各种风险,这也导致硅阳极材料电池没有得到普及。

而根据浦项科技大学的研究团队开发了一种新型聚合物,这种新型聚合物不仅利用了氢键,还利用了库仑力(正负电荷之间的吸引力)。

这些力的强度为250 kJ/mol,远高于氢键的强度,但它们是可逆的,因此很容易控制体积膨胀。

此外,该团队引入了聚乙二醇来调节物理性能并促进锂离子扩散,从而在锂离子电池中形成了厚的高容量电极和最大的能量密度。

根据这项研究的参与者朴秀珍教授解释:“这项研究有可能通过引入高容量阳极材料来显著提高锂离子电池的能量密度,从而延长电动汽车的续航里程。硅基阳极材料可能会将续航里程增加至少10倍。

而目前大多数石墨阳极材料电池的续航里程基本上都是在300公里到600公里之间,平均大约是400公里左右。

这意味着利用这种新型技术生产的电池,充一次电,理论上续航里程可以达到4000公里以上。

燃油车会被淘汰吗?

最近几年时间有关燃油车被淘汰的话题引起很多人的讨论,对于燃油车是否会被淘汰,不同人持有不同的观点,有的人认为目前新能源汽车虽然发展迅猛,但弊端也很多,短期内不可能取代燃油车。

但从全球新能源汽车的实际发展情况来看,最近几年新能源汽车发展就非常迅猛,新能源汽车在全球市场的推广力度越来越大,电动汽车占全球汽车销售的比重也越来越高。

尤其是在中国以及欧洲等一些市场,电动车的增长速度非常快。

但目前电动汽车仍然面临很多问题,比如续航里程短,充电效率慢等等。

从市场的实际情况来看,大部分电动汽车的续航里程都是在300公里到600公里之间,真正能达到800公里以上的都很少;充电效率那更慢,大部分汽车慢充都需要10个小时以上,即便是快充也需要一个小时左右,这大大影响了新能源汽车的使用体验。

新能源汽车来说,电池技术是核心中的核心,谁能够在新能源汽车电池技术实现突破,谁就能在市场上有更大的发挥空间。

而一直以来新能源汽车的电池产业都主要集中在亚洲的中国,韩国和日本这三个国家,这三个国家的新能源汽车电池竞争也比较激烈。

而且为了在市场竞争当中获取更大的优势,这几年中国、韩国等一些企业也持续不断加大对新能源汽车的研发力度,而且也取得了很多技术成果。

如果韩国浦项科技大学这项技术能够应用到实际当中,那对于新能源汽车电池产业可能会带来革命性的颠覆。

试想一下,充一次电就可以行驶4000公里,那不论是短期通行还是长途通行都不是问题。

最关键的是,在全球成品油居高不下的背景下,目前新能源汽车的运行成本要比燃油车低很多。

如果新能源汽车的续航里程大幅提升,而充电效率也能够大幅提升,我相信很多人都有可能转向新能源汽车,到时燃油车在汽车市场当中的比重会逐渐下降。

虽然从短期来看新能源没法完全取代燃油值,续航里程4000公里的技术只是停留在实验室,距离量产还有很长路的要走;至少在10年以内,燃油车仍然是主要的汽车类型。

但随着电池技术的不断进步,随着新能源汽车基础设施的不断完善,再加上各国为了实现碳排放目标而推出的淘汰燃油车计划表,未来新能源汽车取代传统燃料车将是不可避免的趋势。

所以燃油车的末日暂时还没有到,但可以预见,燃油车逐渐衰退将不可避免。


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