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研究團(tuán)隊(duì)探討固態(tài)電池工作極限 以提升電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)駛里程

時(shí)間:2020-11-03 09:03來(lái)源:蓋世汽車(chē) 作者:Elisha
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固態(tài)電池的X射線(xiàn)成像（圖片來(lái)源：vanderbilt）
 
       現(xiàn)在電池電動(dòng)汽車(chē)越來(lái)越受歡迎，消費(fèi)者希望其續(xù)航里程(能量密度)、充電方式和時(shí)間(功率密度)可與汽油動(dòng)力汽車(chē)相媲美。
 
       據(jù)外媒報(bào)道，范德堡大學(xué)機(jī)械工程助理教授Kelly Hatzell表示：“想要提高電池能量密度或續(xù)航里程，有一條途徑是轉(zhuǎn)向固態(tài)電池。固態(tài)電池可以避免使用各類(lèi)液體，因此形狀系數(shù)更小，而且有可能整合能量密集型堿金屬。”
 
       最近，范德堡大學(xué)（Vanderbilt University）、賓夕法尼亞大學(xué)(University Of Pennsylvania)、美國(guó)先進(jìn)光子源(Advanced Photon Source)和豐田北美研究院(Toyota Research Institute North America)的研究人員，聯(lián)手探討一系列基于硫代磷酸鹽材料的固態(tài)電池的運(yùn)行極限和失效機(jī)制，即硫代磷酸酯固體電解質(zhì)的化學(xué)機(jī)械效應(yīng)。
 
       研究小組使鋰離子在固態(tài)電解質(zhì)中循環(huán)，并利用先進(jìn)的原位同步X射線(xiàn)斷層掃描和原位透射電子顯微鏡，來(lái)觀察固態(tài)電池。這項(xiàng)工作確定了優(yōu)先離子運(yùn)動(dòng)（也就是所謂的電流聚焦）是這些固態(tài)系統(tǒng)中的主要斷裂途徑。
 
       這項(xiàng)工作有助于理解材料設(shè)計(jì)和系統(tǒng)工程方法，而這些方法可以促進(jìn)高速率或高功率密度的運(yùn)行機(jī)制。要使電池設(shè)計(jì)完全超越目前的技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離行駛、快速充電和安全性，所使用的材料非常關(guān)鍵。
 
       這項(xiàng)工作由范德堡大學(xué)機(jī)械工程系博士生Marm Dixit和北美豐田研究院材料研究部資深科學(xué)家Nik Singh共同領(lǐng)導(dǎo)。Marm表示：“為了讓電池單次充電的續(xù)航里程更長(zhǎng)，我們必須在階梯長(zhǎng)度尺度上進(jìn)行設(shè)計(jì)——從納米級(jí)到中尺度。這項(xiàng)工作非常有吸引力，因?yàn)槲覀冇孟冗M(jìn)的表征方法在寬泛的長(zhǎng)度尺度上研究電池，幫助找到設(shè)計(jì)更優(yōu)良電池的途徑。”
 
(責(zé)任編輯：子蕊)
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