科学家现在可以对常用电池材料的微结构进行修改,以增加能量密度。的一项新的研究根据一份报告,这为电动汽车充电时间更长铺平了道路,科学家们希望额外的测试能进一步提高性能新的地图集.
(图片来源:肖恩·盖洛普/盖蒂图片社)
德国格林海德- 3月25日:在这张鸟瞰图中,新完成的特斯拉Y型电动汽车于2022年3月25日站在德国格林海德附近的新特斯拉超级工厂电动汽车制造厂。新工厂正式名称为柏林勃兰登堡超级工厂(Gigafactory Berlin-Brandenburg),于3月22日正式开业,德国总理奥拉夫·肖尔茨(Olaf Scholz)和特斯拉首席执行官埃隆·马斯克(Elon Musk)出席了活动。这家新工厂正在生产Model Y和电动汽车电池。
新电极
这项研究是由斯科尔科沃科学技术研究所的研究人员进行的,研究重点是电池的两个电极之一的阴极。万博体育登录首页
该电极由层状,富镍,八面体形状的过渡金属氧化物,或nmc组成,通常用于锂离子电池.
这意味着,由于这些粒子中没有一个能完美地结合在一起,当其中两个粒子结合时,边界上总是会有空隙。
通过调整合成过程,并小心地整合惰性盐,以有利于球形粒子的生成,而不是八面体形状的粒子,研究人员能够改变两种典型nmc的配置。
据研究的合著者亚历山德拉·萨维纳说,他们使用的材料是一种带有球形颗粒的单晶NMC,可以有效地最大化密度。
与多晶体不同,粉末颗粒缺乏内部结构,因此在晶界处没有未使用的间隙。萨维纳说,这使得更多的球形单晶可以包装成与八面体形状的单晶相同的体积,从而产生更大的密度。
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能量密度提升25%
该团队声称,这种新型正极材料可将能量密度提高25%。研究人员认为,通过进一步实验颗粒的大小,可能通过混合较小和较大的颗粒来进一步提高阴极的密度,可以将更多的能量挤压到相同的体积中。
据New Atlas介绍,该设计的另一个优点是,由于球形颗粒减少了与电池电解液的表面接触,从而减缓了阴极的退化。
根据Artem Abakumov教授的初步研究,正极材料是电池发展的一个重要瓶颈电动汽车.
“电动汽车电池中的阴极倾向于使用分层过渡金属氧化物,包括富含镍的氧化物。我们改进了这类常用的两种材料,使能量密度提高了10%-25%。”
Abakumov说,这意味着更小的阴极,更紧凑的电池,最终,在相同的体积下,更大的能量存储容量。与此同时,她声称这种材料的变质速度更慢。
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作者:华金·维克多·塔克拉