4 月 5 日消息,据外媒 electrek 今日报道,寒冷天气下为电动汽车充电的速度即将大幅提升,而这得益于密歇根大学工程师们的最新突破。
密歇根大学机械工程与材料科学副教授 Neil Dasgupta 率团队开发了一种创新的电池结构和涂层,可以在极寒温度(低至-10°C)下将锂离子电动汽车电池的充电速度提高 500%。
Dasgupta 表示:“即便是最激进的快充,电动汽车电池也需要 30 至 40 分钟充满,而在冬季,这一时间会超过一个小时。我们希望解决的正是这一痛点。”
寒冷天气对电动汽车电池的影响一直是一个难题,因为低温会减缓锂离子的移动速度,导致充电变慢,电池寿命减少。为了延长电动汽车的行驶里程,制造商们曾尝试加厚电池电极,但这会让一些锂离子难以进入电池,从而使充电速度进一步放慢。
从报道中获悉,此前,Dasgupta 团队曾通过激光技术,在电池的石墨阳极上雕刻出 40 微米左右的微小通道,帮助锂离子更快地渗透电池。然而,寒冷天气仍然让电池性能不足,因为电极表面会形成化学层,阻碍锂离子的流动。Dasgupta 将这一现象比作“切冷黄油”,形容充电效率低下。
为了解决这一问题,团队为电池涂上了一层仅 20 纳米厚的玻璃状材料,由锂硼酸盐-碳酸盐组成,可以有效防止化学层的形成。结合微小通道的设计,最终的成果堪称突破:即使在寒冷的环境下,经过 100 次快充循环后,改良后的电池仍能保持 97% 的容量。
Dasgupta 表示:“我们设想,这种技术可以被电动汽车电池制造商采纳,无需对现有生产线进行大规模改造。我们首次展示了如何在不牺牲电池能量密度的前提下,实现低温环境下的超快充电。”