有关电池技术的新突破,一直牵动着无数人的心。尽管许多研究都被吐槽“理论大过实际”,但多个科研团队还是给我们带来了 2019 年度的一些重大惊喜。比如宾夕法尼亚州立大学的新型快充电池,就宣称能够在充电时加热至 60℃(140℉),然后迅速降低至环境温度,从而在 10 分钟内完成充电。
理想情况下,锂离子电池应该充电时保持在一定的温度范围内,否则存在着性能退化、寿命大减的风险。
若能够在受控条件下安全充电,则能够在较高的温度下,享受到更多的益处 —— 比如缩短充电所需的时间。
今年 10 月,宾夕法尼亚州立大学的一支研究团队,就展示了这样一种新型吸热电池。此前,业界普遍不敢逾越 60℃(140℉)的高温充电禁区。
不过这种只需加热 10 分钟至特定温度的新方案(随后迅速冷却至环境温度),能够将有害影响降到最低。为此,该团队将镍箔,附着在电池负极端子上,使其在电子流过时迅速变暖,然后再次快速冷却。
通过这种方法,团队实现了在 1700 个循环条件下的安全充电。这样的效率,可在短短 10 分钟内,为电动汽车增加 200~300 英里(320~480 公里)的续航。
其次是 MIT 研究团队带来的新型电池,其能够在底部泵入并捕捉二氧化碳,然后在顶部吐出新鲜空气。在设备填满后,可将其冲洗并用于工业纯二氧化碳的储存。
其在电极上涂覆了一种被称作聚蒽醌的化合物,使之恰好能够吸收附近的二氧化碳分子。该过程可在充电时自然发生,直到电极上储满了二氧化碳。此时可将收集来的二氧化碳用于工业产品,且实测表明,即便经历了 7000 次循环周期,其效率也仅下降 30% 。不过研究团队的新目标,是将其增加到 2~5 万次周期。
第三种是伊利诺伊大学芝加哥分校(UIC)带来的支持完全充电的锂-二氧化碳电池。其密度为锂离子电池的 7 倍以上,但难点在于可反复充放电版本的制造过于艰难。
为克服充电过程中附着在催化剂上的积碳,该电池利用内置在阴极中的二硫化钼‘纳米片’、以及由离子液体和二甲基亚砜组成的混合电解质。
如此一来,其不仅防止了碳在催化剂上的堆积,还使电池可持续 500 次循环充电。
第四项是澳大利亚初创企业 Climate Change Technologies(CCT)带来的绿色储能设备 Real Vector,这是一种比标准的锂离子电网存储更有效的解决方案。