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外媒：新技术可让电动车续航达1000公里
本文转自：参考消息
参考消息网2月21日报道 据美国趣味科学网站2月16日报道，由于电池技术的突破，电动汽车的续航里程焦虑可能很快就会成为过去，该技术可以让电动汽车的续航里程超过620英里(约合1000公里)。
如今的电动汽车平均最大续航里程为300英里(约合480公里)。即使是续航里程最长的电动汽车Lucid Air，也会在行驶500英里(约合800公里)后耗尽电量。
但在一项新研究中，研究人员利用微小的硅颗粒和凝胶电解质，开发出锂离子电池中硅阳极的高充电能力。科学家在1月17日出版的德国《先进科学》杂志上发表了这项研究成果。
硅作为锂离子电池阳极的候选材料已被广泛探讨，因为它能容纳的锂离子数量是石墨阳极的10倍(目前大多数锂离子电池使用石墨阳极)。但硅在充电时体积会膨胀至原来大小的3倍，这可能会损坏电池。使用纳米级硅可以缓解这个问题，但制作这种系统需要复杂且昂贵的生产工艺。
但在新研究中，科学家选择了与弹性凝胶电解质相连的微米级硅颗粒，这种电解质可以分散由硅阳极体积膨胀所产生的内应力。这样既能防止电池退化，又不会影响导电性。
由于微米级颗粒比纳米级颗粒大1000倍，这种新的电池系统为制造无需高昂生产成本的高电荷容量的硅阳极铺平了道路。
该研究报告的作者之一、韩国浦项工科大学的化学教授朴秀珍(音)在一份声明中说：“我们使用了微硅阳极，但获得了一个稳定的电池系统。这项研究使我们离真正的高能量密度锂离子电池系统更接近了一步。”
为了使这种硅凝胶电解质系统发挥作用，科学家用电子束照射凝胶基聚合物，使微米级硅颗粒与电解质之间形成共价键。
通过连接阳极和电解质，凝胶的弹性特性能够吸收和消散硅膨胀的内应力。凝胶电解质还可以减轻硅膨胀时发生的一些开裂现象，从而提高硅电极的结构稳定性。从理论上讲，这将延长锂离子电池的使用寿命。
总体结果是，锂电池的“能量密度提高了约40%”，其离子电导率与使用液体电解质的电池相似。简而言之，这意味着锂离子电池可以容纳更多带正电荷的离子——本质上具有更大的电容量——同时保持高效的电量传输。
在实际应用中，这可能意味着延长消费类电子设备的电池寿命，而电动汽车电池一次充电的续航里程可能超过620英里。
研究人员还表示，与纳米级的硅颗粒相比，微米级的硅颗粒系统可能更具成本效益，且可以几乎立即适应现今的生产方式。
科学家们在研究报告中说：“这种整合策略只涉及电子束的使用，可以很容易地应用到现有的电池生产线上。”（编译/邬眉）
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快照生成时间：2024-02-21 18:45:20
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