一直以来,影响电动汽车普及的最主要的痛点就是充电速度过慢,在众多厂商的不懈努力之下,电动汽车的续航里程已经可以和传统的燃油车一较高下,可同样的续航,燃油车只需要几分钟就可以加满油,电动汽车的电量却需要以小时为单位的时间才能恢复。如果电动汽车能够像普通汽车加油一样快速充电,将会极大的增强电动汽车的实用性,推动它的普及替代。
而就在最近,韩国浦项科技大学最新开发了一项突破性技术,可将锂离子电池的存储容量提高到理论极限的约1.5倍,从而使电动汽车能够在短短6分钟内充满电。研究成果作为封面论文发表在《Advanced Functional Materials》(先进功能材料)杂志上。
据了解,用于电动汽车的锂离子电池的效率取决于负极材料储存锂离子的能力。该研究团队设计了一种新的合成方法,让具有优异的锂离子存储容量和铁磁性能的锰铁氧体作为负极。首先,研究人员将铁放入含有氧化锰的溶液中进行电置换反应,由此形成氧化锰分布在内侧、氧化铁分布在外侧的双层结构。随后,研究团队使用水热法,让锰铁氧体负极材料被制成具有大表面积的纳米厚片材。这种方法利用了高度自旋极化的电子,可以额外储存大量的锂离子,最终成功地将锰铁氧体负极材料的理论容量提高了50%以上。
负极材料生成过程
据介绍,通过增加负极材料的表面积,可以让大量的锂离子和电子同时运动,从而提高电池的充电速度。该项研究的实验结果表明,与目前市场上电动汽车所用的容量相当的电池相比,采用新合成方法制造的电池只需6分钟就可以实现快速充放电。
据悉,通过这项研究,改进了一直难以控制的合成工艺,克服了负极材料理论容量的限制,显着提高了电池充电速度。未来若该项技术得到了广泛商用,也许真的能使电动汽车充电的速度和燃油车加油一样快,让电动汽车更快的走进千家万户。