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充电一次就行驶1000公里,“怪物”电动车电池出来了

 机械工程师笔记 2020-12-10

汽车充电一次,可以从西安开到北京,给不给力?

 UNIST-三星电子高级技术学院开发了一种电动汽车电池源技术,单次充电可行驶1,000公里。韩国国立研究所共同研究小组1015日表示,蔚山科学技术院(UNIST)和三星电子综合技术院、美国布鲁克·海本国立研究所联合研究小组解决了锂空气电池商用化难题中的寿命下降问题。该研究成果刊登在能源领域国际学术杂志《冒险者联盟》的封面论文中。

 锂空气电池是使用空气中的氧气作为阴极材料的超轻型电池。简单地通过重复氧气的氧化/还原反应来存储能量。它可以存储的能量是现有锂离子电池的10倍。另外,由于将氧气用作电极材料,因此比普通锂离子电池更轻。然而,锂-空气电池也存在不足,由于在氧的氧化和还原过程中发生了过电压,因此电池寿命会迅速缩短。

 研究小组将电池内部有机物质用固体形态的陶瓷新材料(锰钴钙钛矿)代替,划时代地提高了寿命,将之前不到10次的充放电次数提高到了100次以上。研究组开发的新材料离子电导率和电子电导率都很高。一般陶瓷材料只是离子电导率高,但这种新材料同时具备了两种性能。

 研究团队通过基于密度函数(DFT)的量子力学模型开发了这种新材料。DFT是一种计算科学(数学)技术,它利用量子力学描述了在分子内部移动的电子的形状和能量。研究团队通过制造锂空气电池来完成性能验证,该电池用于通过DFT生产的新材料进行实验。

论文的第一作者三星电子研究所的研究员Sang-bok Ma解释说:“锂空气电池作为下一代电池而备受瞩目,我们开发出了能够提前实现锂空气电池商用化的原材料技术,这具有很大的意义”。

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